Metode Gaya Berat untuk Identifikasi Cekungan dalam Eksplorasi Minyak dan Gas Bumi

Survey Gravity banyak digunakan untuk eksplorasi minyak dan gas Bumi.Kendala yang dihadapi dari survey seismik ketika harus memetakan basement yang kedalamanya sering tidak bisa diprofilekan oleh data seismik. gravity sendiri memetakan basement dengan menganggap densitas batuan diatasnya lebih rendah daripada densitas basement itu sendiri,memang dapat dibedakan dengan data gravity melalui perbedaan densitasnya. Pemodelan basement dan formasi diatasnya bisa didekati dengan pendekatan formasi yang ada di atasnya dan menggunakan data regional untuk densitas yang sudah dilakukan melalui sampel bor.

Pemodelan Gravity secara lateral akan menggambarkan bentuk subsurface dari basement dan tiap-tiap formasi sehingga area sinklin dan area antiklin di bawah permukaan bisa terlihat sehingga idenfitikasi source rock dan kemenerusanya bisa di gambarkan. Pendekatan model ini bisa didukung dengan data tambahan seperti data well dan lainya untuk meyakinkan koreksi yang di dapat dari inversi data gravity ketika menentukan kedalaman dan ketebalan dari tiap formasi.

Pemodelan data Gravity dilakukan untuk mengetahui hal-hal berikut:

  1. Distribusi Densitas dari Topografi Bawah Permukaan
  2. Memetakan daerah sinklin dan antiklin bawa permukaan pada masing-masing formasi dalam skala stratigrafi
  3. Delineasi Struktur Geologi Bawah Permukaan seperti pemodelan sesar dan pemodelan stratigrafi
  4. Memetakan Model Basement
  5. Penentuan Boundary Daerah Prospek dengan kontrol data sumur
  6. Pemodelan tiap-tiap formasi 2-D dan 3-D dengan data pendukung seperti data seismik, logging dan stratigrafi
  7. Dll

grav7-1

247grav110

Beberapa Pengalaman Gravity Survey dan Modeling Untuk Oil and Gas

Iklan

Metode Geofisika Gaya Berat/Gravitasi

TEORI UMUM

Teori yang mendasari metoda gayaberat adalah hukum Newton mengenai gaya tarik antara dua massa benda. Hukum Newton menyatakan bahwa besarnya gaya tarik menarik antara dua benda yang mempunyai masa m1 dan m2 dengan jarak r dinyatakan sebagai berikut:

 Gaya persatuan masa dari suatu partikel m1 yang mempunyai jarak r dari m2 disebut medan gayaberat dari partikel m1 dapat dinyatakan sebagai berikut:

rumus2

karena medan ini bersifat konservatif, maka medan gaya berat dapat dinyatakan sebagai gradien dari suatu fungsi potensial skalar U(r), dapat ditulis sebagai berikut:

 rumus3

Potensial gaya berat disuatu titik pada ruang bersifat penjumlahan, sedangkan potensial gaya berat dari distribuasi massa yang kontinu disuatu titik di luar distribusi massa tersebut dapat diselesaikan dalam bentuk integral.

rumus4

gambar 1 Potensial tiga dimensi(Telford et al., 1967)

Jika massa yang terdistribusi kontinu mempunyai rapat masa p(ro) di dalam volume(v) maka potensial disuatu titip P diluar V adalah:

rumus5

Jika integral volume diambil untuk seluruh bumi, maka didapatkan potensial gaya berat di ruang bebas, sedangkan medan gaya berat diperoleh dengan mendeferensialkan potensial tersebut.

rumus6

Medan gaya berat yang disebabkan oleh bumi disebut juga percepatan gaya berat atau percepatan jatuh bebas, dengan simbol g. Nilai medan gaya berat dapat dinyatakan sebagai berikut:

rumus7

Dari persamaan di atas, diperoleh nilai percepatan gaya berat g di permukaan bumi yang bervariasi.

rumus8

Percepatan gaya berat bumi dipengaruhi oleh distribusi massa di bawah permukaan yang ditunjukan oleh fungsi densitas dan bentuk bumi yang sebenarnya, yang ditunjukan oleh batas integral di atas. Dalam satuan internasional (SI), pengukuran gaya berat digunakan satuan gal. Untuk konversi percepatan gaya berat digunakan: Nilai g tergantung pada bentuk bumi sebenarnya dan volume distribusi massa di dalam bumi yang dinyatakan sebagai fungsi

rumus9

Lihat tentang gaya berat: http://www.youtube.com/watch?v=9P6GEpxFtSY

Dalam penelitian survey gaya berat secara garis besar penyelidikan dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu tahap pengukuran lapangan, tahap pemrosesan data dan interpretasi terhadap data yang telah diproses.

PENGUKURAN LAPANGAN

 Pengukuran metoda gayaberat dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu: penentuan titik ikat dan pengukuran titik-titik gayaberat.  Sebelum survei dilakukan perlu menentukan terlebih dahulu base station, biasanya dipilih pada lokasi yang cukup stabil, mudah dikenal dan dijangkau.  Base station jumlahnya bisa lebih dari satu tergantung dari keadaan lapangan.  Masing-masing base station sebaiknya dijelaskan secara cermat dan terperinci meliputi posisi, nama tempat, skala dan petunjuk arah.  Base station yang baru akan diturunkan dari nilai gayaberat g_obs yang mengacu dan terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG) yang terletak di daerah penelitian. TTG tersebut pada dasarnya telah terikat dengan jaringan Gayaberat Internasional atau ”International Gravity Standardization Net”, (IGSN 71).

Pengukuran data lapangan meliputi pembacaan gravity meter juga penentuan posisi, waktu dan pembacaan barometer serta suhu. Pengukuran gayaberat pada penelitian ini menggunakan alat gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 berketelitian 0,03 mGal/hari atau ± 0,1 mGal/bulan.  Penentuan posisi dan waktu menggunakan Global Positioning System (GPS) Garmin, sedangkan pengukuran ketinggian menggunakan Barometer Aneroid Precission dan termometer.  Pengukuran pada titik-titik survei dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’ adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat.  Jarak antar titik pengukuran pada keadaan normal ± 5 km, tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan pada kecenderungan (trend) geologi di daerah survei.

Metode kitaran/looping diharapkan untuk menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter.  Metode ini muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut.

PEMROSESAN DATA

 Pemrosesan data gayaberat yang sering disebut juga dengan reduksi data gayaberat, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu: proses dasar dan proses lanjutan.  Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik amat.  Proses tersebut meliputi tahap-tahap sebagai berikut: konversi pembacaan gravity meter ke nilai milligal, koreksi apungan (drift correction), koreksi pasang surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas (free-air correction), koreksi Bouguer (sampai pada tahap ini diperoleh nilai anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.), dan koreksi medan (terrain correction).  Pemrosesan data tersebut menggunakan komputer dengan software MS. Excel.  Proses lanjutan merupakan proses untuk mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu pemodelan dengan menggunakan software Surfer 8 dan GRAV2DC.  Beberapa koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metoda gayaberat, dapat dinyatakan sebagai berikut :

a.  Konversi Pembacaan Gravity Meter

Pemrosesan data gayaberat dilakukan terhadap nilai pembacaan gravity meter untuk mendapatkan nilai anomali Bouguer.  Untuk memperoleh nilai anomali Bouguer dari setiap titik amat, maka dilakukan konversi pembacaan gravity meter menjadi nilai gayaberat dalam satuan milligal.  Untuk melakukan konversi memerlukan tabel konversi dari gravity meter tersebut. Setiap gravity meter dilengkapi dengan tabel konversi.

Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:

  1. Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360.  Nilai ini diambil nilai bulat sampai ratusan yaitu 1700.  Dalam tabel konversi (Tabel 3.1) nilai 1700 sama dengan 1730,844 mGal.
  2. Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772 sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
  3. Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 + 14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 sebesar 1.000437261.

   Tabel  Kutipan contoh  tabel konversi gravity meter type G.525.

Pembacaan

Counter

Nilai Dalam

mGal

Interval

Faktor

1600

1629.070

1.01774

1700

1730.844

1.01772

1800

1832.616

1.01770

gambar flow standar pengolahan data gravity

Beberapa aplikasi yang sering menggunakan metode gaya berat adalah:

  • Eksplorasi Minyak dan Gas Bumi
  • Eksplorasi Mineral
  • investigasi struktur dan geologi
  • Gunung berapi
  • Investigasi Basement pada cekungan minyak dan gas bumi