Karakterisasi Lapangan Hidrokarbon Menggunakan

Analisa Sismik dan Petrofisika

(Studi Kasus Lapangan Teapot Dome AS)

Nur Arfah Sarifuddin1*, Sabrianto Aswad2, Francisus Boetje Sinartio3, Kusnarya3

1Student at Department of Geophysics, Faculty of Mathematic and

Natural Science, Hasanuddin University, Indonesia 2Lecturer at Department of Geophysics, Faculty of Mathematic and

Natural Science, Hasanuddin University, Indonesia 3Lecturer at Petroscience Training Center (BLKP), Tangerang, Indonesia

*Corresponding author’s email: nurarfahsarifuddin013@gmail.com

SARI BACAAN

Informasi guna memahami struktur bawah permukaan dan karakteristik suatu reservoar merupakan hal yang penting dalam

eksplorasi dan eksploitasi hidrokarbon. Namun saat ini, untuk memperoleh informasi yang cukup meyakinkan masih menjadi

tantangan terbesar. Pada penelitian ini, kami menginterpretasi struktur bawah permukaan dan karakteristik reservoar dengan

memadukan analisa seismik dan petrofisika (analisa log) karena data seismik memiliki resolusi lateral yang baik sedang data

petrofisika memiliki resolusi vertikal yang baik. Interpretasi struktural dan analisa kualitatif reservoar dilakukan dengan

menggunakan atribut seismik sedang analisa kuantitatif reservoar dilakukan dengan memadukan data seismik dan sumur

melalui inversi seismik poststack untuk memperoleh nilai AI. Properti petrofisika yang lain diperoleh melalui perhitungan.

Interpretasi struktural dan karakterisasi reservoar Teapot Dome dilakukan mengikuti alur di atas. Hasil analisa atribut seismik

menunjukkan 8 lokasi patahan dimana 2 diantaranya merupakan patahan utama yang membagi struktur dome menjadi 2.

Analisa terpadu seismik dan petrofisika menunjukkan bahwa reservoar (F1WC, F2WC dan Dakota Lakota) merupakan

formasi shaly dengan porositas efektif sekitar 12-15.7% sedang formasi Tensleep adalah formasi batupasir dengan sisipan

dolomit berporositas 5-10%. Secara keseluruhan peta sebaran nilai properti LMR menunjukkan bahwa area berpotensi

mengandung hidrokarbon terdistribusi di puncak dome dimana 2 struktur patahan utama terlihat membagi dua area prospek

menjadi dua bagian yang berbeda.

Kata kunci: Analisa Petrofisika; Atribut Seismik; Inversi Seismik; Karakterisasi, Reservoar;

ABSTRACT

Acquiring the information to understand the subsurface structure and reservoir characteristic is a key point in hydrocarbon

exploration and exploitation. Now, the most challenging part is how we can obtain the most reliable imaging to interpret and

characterize the subsurface structure and hydrocarbon reservoir. Here we interpret the subsurface structural and perform

reservoir characterization by integrated seismic and petrophysical analysis. Structural interpretation and qualitative reservoir

characterization was performed from seismic attributes analysis while the quantitative reservoir characterization was

performed from seismic data and well log data using integrated analysis through poststack seismic inversion to get AI and

Vp value. The other petrophysical properties we obtained from calculation. Teapot Dome Field’s structural interpretation and

reservoir characterization was using this workflow. The result of seismic attribute analysis shows 8 fault location where 2 of

them was the main fault that dividing the dome structure in two parts. The integrated seismic-well log inversion analysis

shows that the reservoir (F1WC and F2WC, Dakota Lakota formation) are a shaly sand formation with effective porosity is

around 12-15.7 % while the Tensleep formation is a sand formation with thin dolomite layers and effective porosity is around

5-10 %. Over all, the LMR properties maps shows that the areas with hydrocarbon prospect are distributed in dome peak

while fault structure seems to divide the dome in two different parts.

Keywords: Petrophysics Analysis; Reservoir Characterization; Seismic Attribute; Seismic Inversion.

I. Pendahuluan

Hidrokarbon yang terbentuk di dalam batuan induk (source rock) akan mengalami proses migrasi dan berpindah ke batuan

penyimpanan (reservoar) yang kemudian terjebak dan terakumulasi di suatu tempat (trap). Proses migrasi serta keberadaan

jebakan sangat dipengaruhi oleh keberadaan patahan (faults). Sehingga, dalam eksplorasi hidrokarbon sangat penting untuk

menentukan lokasi persebaran reservoar dan patahan dalam menentukan lokasi dari trap.

Parameter-parameter dalam penentuan lokasi patahan dan sebaran reservoar diperoleh dari proses karakterisasi lapangan.

Karakterisasi lapangan sendiri memerlukan berbagai informasi yang diperoleh dari berbagai metode serta taknik baik dalam

akuisisi, prosesing, serta interpretasi data. Salah satu metode analisa yang digunakan dalam karakterisasi lapangan

hidrokarbon, yakni dengan analisa seismik dan petrofisika. Hasil karakterisasi lapangan eksplorasi menjadi lebih detail

dengan menggabungkan informasi dari analisa seismik dan petrofisika karena, data seismik memiliki resolusi horizontal

yang lebih baik sedang data log sumur memiliki resolusi vertikal yang lebih baik.

Pada penelitian ini, penentuan karakter struktural lapangan dilakukan dengan menggunakan atribut seismik seperti edge

detection, amplitudo maksimum, amplitudo minimum dan RMS amplitudo. Sedang untuk mengetahui persebaran reservoar

pada lapangan hirdokarbon dilakukan dengan menggunakan analisa data sumur serta inversi seismik untuk mendapatkan

sebaran nilai impedansi akustik (AI) dan kecepatan gelombang primer (vp) yang dimana dari keduanya dapat diturunkan

menjadi parameter lain seperti vs, SI, μρ dan λρ untuk analisa lebih lanjut.

Teapot Rock merupakan formasi batupasir yang berlokasi sekitar 25 mil dari bagian Utara kota Casper, di sebelah Barat

Daya cekungan Powder River. Bentuk tubuh batuan Teapot Rock pernah menyerupai teko (teapot) sehingga area tersebut

dinamakan Teapot namun, kini bentukan tubuh batuan tersebut telah berubah lebih menyerupai bentuk tangan manusia

akibat proses pelapukan (erosi). Lapangan ini merupakan salah satu lapangan minyak yang terkenal dalam sejarah Amerika

Serikat. Sekita 6 mil dari sebelah Timur tubuh batuan Teapot Rock terdapat Teapot Dome Naval Oil Reserve, area dengan

luas 9,481-acre yang diresmikan oleh Presiden Wilson pada tahun 1915 sebagai Naval Petroleum Reserved Number Three

(NPR-3) (United States Department of The Interior, 1974).

Berdasarkan berapa tulisan ilmiah seperti yang ditulis oleh Thom dan Spieker (1931), Franssca (2009) dan Anderson (2005)

menyatakan bahwa lapangan Teapot Dome memiliki struktur bawah permukaan berupa patahan dan antiklin yang dapat

menjadi jalur migrasi atau jebakan hirokarbon. Lapangan Teapot Dome juga memiliki tiga formasi utama yang mengandung

hidrokarbon, yakni 2 formasi pada periode Cretaceous dan 1 formasi pada periode Pennsylvanian. Dengan demikian,

penulis menganggap lapangan tersebut sangat menarik dalam untuk dikarakterisasi lebih lanjut menggunakan analisa

seismik dan petrofisika.

II. Metodologi

II.1. Lolasi Penelitian

Lokasi penelitian adalah Teapot Dome Naval Petroleum Reserve No. 3 (NPR-3) terletak di Natrona County, Negara Bagian

Wyoming, Amerika Serikat (T.38-39 N, R.78 W)

Gambar 1. Lokasi lapangan Teapot Dome (lokasi penelitian)

II.2. Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data seismik (3D Post-Stack Migration) dan 8 data log sumur (25-1-X-

14, 48X-28, 17-WX-21, 11-AX-11, 28-AX-34, 61-2-X-15, 67-1-Tpx-10 dan 41-2-X-3.). Data ini merupakan data public

yang disediakan oleh Rocky Mountain Oilfield Testing Center (RMOTC) and the Department of Energy (DOE) Amerika

Serikat.

II.3. Bagan Alir Penelitian

Tahapan penelitian ini secara garis besar mengikuti pola bagan alir berikut:

Gambar 2. Research Flow Chart

III. Hasil dan Pembahasan

III.1. Interpretasi Struktur Patahan

Gambar 3. a) peta time structure, b) peta atribut ant Tracking, c) peta atribut RMS Amplitudi dan d) peta atribut Maksimum Amplitudo

Ada 8 patahan yang berhasil diidentifikasi dengan menganalisa pola sebaran nilai atribut seismik dan peta depth structure

(gambar 3 )lapangan. Hasil analisa lebih lanjut menunjukkan bahwa dari 8 patahan pada Lapangan Teapot dapat digologkan

menjadi 4 jenis patahan, yaitu sesar turun (5 sesar), sesar naik (1 sesar), sesar robek (tear fault) (2) dan sesar geser (1

patahan). 3 sesar turun yang berada di tengah lapangan membagi struktur dome menjadi 2 bagian serta menjadi jalur utama

migrasi hidrokarbon dari lapisan dark shale ke reservoar. Adanya pemisahan sebaran hidrokarbon antara antiklin bagian

Utara dengan Selatan terutama pada formasi Frontier menandakan Patahan yang membagi antiklin berperan juga sebagai

trap.

III.2. Analisa Log Sumur

Gambar 4. Track analisa log sumur

Berdasarkan hasil analisa log sumur (gambar 4 )diketahui bahwa lapangan Teapot Dome memiliki 2 reservoar pada formasi

Frontier (F1WC dan F2WC) dengan porositas sekitar 15-22%, 1 reservoar formasi Dakota Lakota dengan porositas sekitar

14-17% dan 1 reservoar Tensleep dengan porositas sebesar 6-11%. Resevoar F1WC, F2WC dan Dakota Lakota merupakan

reservoar batupasir berlempung dan reservoar Tensleep merupakan reservoar batupasir berdolomit.

III.2. Analisa Inversi Seismik

Gambar 5. Proses pengikatan data seismik dan log sumur

Analisa inversi seismik diawali dengan mengikat data seismik dengan data log sumur. Tujuan dari pengikatan data adalah

untuk menyamakan posisi datum da menempatkan horison sesuai dengan formasi pada kedalaman sebenarnya. Gambar 5

menunjukkan hasil pengikatan data seismik dengan data log sumur dengan korelasi sebesar 0.663.

Berdasarkan hasil analisa inversi (gambar 6) dengan dikorelasi bersama data sumur maka ditemukan bahwa area dengan

lingkar hitam merupakan area yang dianggap berpotensi sebagai reservoar hidrokarbon. Area tersebut merupakan formasi

Frontier pada lapangan Teapot Dome yang dimana meskipun formasi menunjukkan nilai AI tinggi namun nilai LRnya

sangat rendah. Besar kemungkinan area tersebut merupakan formasi batu pasir yang padat (consolidate sand). Selain

formasi Frontier, potensi reservoar juga ditemukan di formasi Dakota dan Lakota serta formasi Tensleep.

Gambar 6. Penampang hasil inversi. a) penampang AI, b) penampang SI, c) penampang MR dan d) penampang LR

IV. Kesimpulan

Berdasarkan analisa atribut seismik, log sumur dan inversi seismik maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Patahan pada Lapangan Teapot Dome ada 4 jenis, yaitu sesar turun (5 sesar), sesar naik (1 sesar), sesar robek (tear

fault) (2) dan sesar geser (1 patahan). 3 sesar turun yang berada di tengah lapangan membagi struktur dome menjadi 2

bagian serta menjadi jalur utama migrasi hidrokarbon dari lapisan dark shale ke reservoar. Adanya pemisahan sebaran

hidrokarbon antara antiklin bagian Utara dengan Selatan terutama pada formasi Frontier menandakan Patahan yang

membagi antiklin berperan juga sebagai trap.

2. Lapangan Teapot Dome memiliki 2 reservoar pada formasi Frontier (F1WC dan F2WC) dengan porositas sekitar 15-

22%, 1 reservoar formasi Dakota Lakota dengan porositas sekitar 14-17% dan 1 reservoar Tensleep dengan porositas

sebesar 6-11%. Resevoar F1WC, F2WC dan Dakota Lakota merupakan reservoar batupasir berlempung dan reservoar

Tensleep merupakan reservoar batupasir berdolomit.

3. Tipe perangkap hidrokarbon pada Lapangan Teapot Dome adalah perangkap struktural dimana struktur yang terlibat

adalah Antiklin (dome) dan patahan.

V. Referensi

Franssca, I. 2009. Metode Efektif unutk Mendeliniasi Faults Menggunakan Volume Atributte: Shaded Relief, dan Horizon

Atribut: Dip, Azimut, dan Curvature Formasi Teensleep, Wyoming. (Tesis). Depok: Universitas Indonesia.

Roth, M., Emmanuel, J., Anderson, T.. 2005. Better Understanding Wyoming Tight Gas Reservoir Through Co-

visualization and Analysist of 3D Seismic, VSP and Engineering Data-Teapot Dome, Powder River Basin. 3D

Seismic Symposium. Rocky Mountain Association of Geologis/Denver Geological Society, p. 1-5.

Russell, B. H. 1988. Introduction to Seismic Inversion Methods, SEG Course Note Series 2.Tulsa: Society of Exploration

Geophysics.

Sembodo. H dan Nugrahanti, Asri. 2012. Penilaian Formasi II. Jakarta: Universitas Trisakti.

Sheriff, R. E. 2002. Encyclopedic Dictionary of Applied Geophysics (4th edition). SEG, 429 p.

Thom, W.T., Jr., dan Speiker, E.M. 1931. The Significance of Geologic Conditions in Naval Petroleum Reserve No. 3.

Wyoming, United States Geological Survey Professional Paper 163, p. 64.