METODE SEISMIK

MAKALAH PENGANTAR GEOFISIKA

“ METODE SEISMIK”

NAMA                 : WAODE MUTMAINNAH

NIM                     : 60400114061

KELAS                : FISIKA A

SEMESTER        : 4

FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI

JURUSAN FISIKA

UIN ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA- GOWA

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaiakan makalah dengan judul METODE SEISMIK. Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas Individu dalam mata kuliah Pengantar Geofisika.

Atas bimbingan bapak/ibu dosen dan saran dari teman-teman maka disusunlah Makalah ini. Semoga dengan tersusunnya makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kami semua dalam memenuhi salah satu syarat tugas kami di perkuliahan. Makalah  ini diharapkan bisa bermanfaat dengan efisien dalam proses perkuliahan.

Dalam menyusun makalah ini, kami banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak, maka kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait. Dalam menyusun makalah ini kami telah berusaha dengan segenap kemampuan untuk membuat makalah yang sebaik-baiknya.

Sebagai pemula tentunya masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam makalah ini, oleh karenanya kami mengharapkan kritik dan saran agar makalah ini bisa menjadi lebih baik.

Demikianlah kata pengantar makalah dan kami berharap semoga makalah  ini dapat digunakan sebagaimana mestinya. Amin.

Samata-Gowa, 25 Mei  2016

WAODE MUTMAINNAH

BAB II

PEMBAHASAN

Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari sifat fisik dari bawah permukaan bumi berdasarkan penerapan ilmu fisika. Aplikasi dari Geofisika banyak digunakan untuk  investigasi keadaan bawah tanah seperti hidrokarbon dan air, serta untuk proses pembangunan insfrastruktur seperti terowongan, jalan raya,rumah dan bendungan. Salah satu metode geofisika yang sering digunakan terutama dalam perminyakan yaitu metode seismik. Metode ini memanfaatkan penjalaran gelombang seismik ke dalam permukaan bumi untuk mengetahui kondisi  bawah permukaan bumi. Metode seismik dapat mengidentifikasi kondisi bawah permukaan bumi secara luas sehingga metode ini sangat efesien dan efektif dibandingan dengan metode yang lainya seperti metode pengeboran.

Metode seismik terbagi menjadi dua macam yaitu seismik refleksi (pantul) dan seismik refraksi (bias) namun untuk eksplorasi minyak dan gas metose seismik yang sering digunakan seismik refleksi karena dapat mengetahui kondisi permukaan hingga dalam. Metode ini memiliki tiga tahapan yaitu : akuisisi, pengolahan data dan interpretasi, ketiga tahapan tersebut sangat penting dalam menerapkan metode seismik dan saling berhubungan. Akuisisi merupakan tahap awal pengambilan data di lapangan, data yang diperoleh dari lapangan berupa field tape akan melalui beberapa proses seperti filtering, dekonvolusi, koreksi statik analisa kecepatan sehingga menghasilkan penampang seismik yang baik.

Metode Seismik Refraksi

Metode seismik refraksi merupakan salah satu metode geofisika untuk mengetahui penampang struktur bawah permukaan, merupakan salah satu metode untuk memberikan tambahan informasi yang diharapkan dapat menunjang penelitian lainnya. Metode ini mencoba menentukan kecepatan gelombang seismik yang menjalar di bawah permukaan. Metode seismik refraksi didasarkan pada sifat penjalaran gelombang yang mengalami refraksi dengan sudut kritis tertentu yaitu bila dalam perambatannya, gelombang tersebut melalui bidang batas yang memisahkan suatu lapisan dengan lapisan yang di bawahnya yang mempunyai kecepatan gelombang lebih besar. Parameter yang diamati adalah karakteristik waktu tiba gelombang pada masing-masing geophone.

Gambar 2.8. prinsip seismik refraksi.

Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk menjalar pada batuan dari posisi sumber seismik (seismic source) menuju penerima (receiver) pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga data yang dibutuhkan hanya data first break saja. Gelombang yang datang setelah first break diabaikan karena gelombang seismik refraksi merambat paling cepat dibandingkan dengan gelombang lainnya kecuali pada jarak offset yang relatif dekat sehingga yang dibutuhkan adalah waktu pertama kali gelombang diterima oleh setiap geophone.

Parameter jarak (offset) dan waktu penjalaran gelombang dihubungkan dengan cepat rambat gelombang dalam medium. Besarnya kecepatan rambat gelombang tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada dalam material yang dikenal sebagai parameter elastisitas.

Kaitannya dengan prinsip-prinsip dalam metode seismik, Metode seismik refraksi menerapkan waktu tiba pertama gelombangdalam perhitungannya. Gelombang P memiliki kecepatan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan gelombang S sehingga waktu datang gelombang P yang digunakan dalam perhitungan. Gelombang seismik refraksi yang dapat terekam oleh receiver pada permukaan bumi hanyalah gelombang seismik refraksi yang merambat pada batas antar lapisan batuan. Hal ini hanya dapat terjadi jika sudut datang merupakan sudut kritis atau ketika sudut bias tegak lurus dengan garis normal (r = 90⁰ sehingga sin r = 1). Dan hal ini sesuai dengan asumsi diawal bahwa kecepatan lapisan dibawah interface lebih besar dibandingkan dengan kecepatan di atas interface.

Metode Seismik Refleksi

Metode seismik refleksi merupakan metode geofisika aktif yang memanfaatkan sumber seismik buatan (dapat berupa ledakan, pukulan, dll). Setelah gelombang buatan tersebut diberikan, maka gelombang tersebut akan merambat melalui medium tanah/batuan di bawah permukaan, dimana perambatan gelombang tersebut akan memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan maupun pembiasan sebagai akibat dari adanya perbedaan kecepatan ketika melalui pelapisan medium yang berbeda. Pada jarak tertentu di permukaan, gerakan partikel tersebut direkam sebagai fungsi waktu. Berdasarkan data rekaman tersebut selanjutnya dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur bawah permukaan.

Bumi sebagai medium rambat gelombang seismik tersusun dari perlapisan batuan yang memiliki sifat fisis yang berbeda-beda, terutama sifat fisis densitas batuan (ρ) dan cepat rambat gelombang (v). Sifat fisis tersebut adalah sifat fisis yang mempengaruhi refleksivitas seismik. Dengan berdasar konsep tersebut sehingga dapat dilakukan perkiraan bentuk lapisan/struktur bawah permukaan. Penerapan konsepnya kemudian disebut sebagai Impedansi Akustik, dimana sebagai karekteristik akustik suatu batuan dan merupakan perkalian antara densitas dan cepat rambat gelombang pada medium, yang dinyatakan sebagai :

Apabila terdapat dua lapisan batuan yang saling berbatasan dan memiliki perbedaan nilai impedansi akustik, maka refleksi gelombang seismik dapat terjadi pada bidang batas antara kedua lapisan tersebut. Besar nilai refleksi yang terjadi kemudian dinyatakan sebagai Koefisien Refleksi :

Skema pemantulan gelombang seismik pada batas dua medium berbeda nilai AI-nya.

Koefisien refleksi menunjukkan perbandingan amplitudo (energi) gelombang pantul dan gelombang datang, dimana semakin besar amplitudo seismik yang terekam maka semakin besar koefisien refleksinya.

Ilustrasi survey metode seismik.

Dalam penerapannya, metode seismik refleksi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan metode geofisika lainnya. Dengan seismik dapat diketahui dan dipetakan gambaran kondisi struktur bawah permukaan secara lateral maupun vertikal, dapat digunakan dalam studi stratigrafi dan beberapa kenampakan pola pengendapan, dapat digunakan dalam studi petrofisika (porositas, permeabilitas, kompaksi batuan), hingga memungkinkan untuk mendeteksi langsung keberadaan hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Sehingga metode ini dijadikan sebagai salah satu garda terdepan dalam eksplorasi minyak dan gas bumi.Namun, keunggulan tersebut juga diimbangi dengan beberapa kelemahan, mengingat survey seismik refleksi umumnya dilakukan dalam skala yang besar. Sehingga akan membutuhkan teknologi, biaya, waktu, dan tenaga yang relatif besar.

Kegiatan survey seismik (eksplorasi) dapat dikelompokkan dalam tiga serangkaian kegiatan/tahapan utama, yaitu :

1. Akuisisi Data Seismik
Akuisisi data seismik, tidak lain adalah tahapan pengukuran guna mendapatkan data seismik berkualitas baik di lapangan. Data seismik yang diperoleh dari tahapan ini akan menentukan kualitas hasil tahapan berikutnya. Sehingga, dengan data yang baik akan membawa hasil pengolahan yang baik pula, dan pada akhirnya, dapat dilakukan interpretasi yang akurat, yang menggambarkan kondisi bawah permukaan sebagaimana mestinya.

Untuk memperoleh data berkualitas baik perlu diperhatikan pemilihan desain survey dan beberapa faktor terkait. Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi pada khususnya, ada beberapa faktor yang menjadi pertimbangan yang akan mempengaruhi kegiatan survey, termasuk juga kualitas data, yaitu :

• Kedalaman jebakan hidrokarbon yang menjadi target
• Resolusi vertikal
• Kualitas refleksi pada batuan
• Sumber gangguan/noise yang dominan
• Ciri-ciri jebakan hidrokarbon
• Kemiringan target paling curam
• Kemungkinan adanya proses lain yang perlu dilakukan

Medan pengukuran seismik mencakup pengukuran di darat, di laut, dan di lingkungan transisi. Selain itu, survey seismik juga dapat dilakukan secara 2 dimensi maupun 3 dimensi. Masing-masing kondisi tersebut akan memerlukan desain survey dan teknologi yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan dan tujuannya.

Survey seismik refleksi darat.

Survey seismik refleksi laut.

2. Pengolahan Data Seismik
Pengolahan data seismik, pada dasarnya dimaksudkan untuk mengubah data seismik lapangan yang terekam menjadi suatu penampang seismik yang kemudian dapat dilakukan interpretasi darinya. Sedangkan tujuan pengolahan data seismik adalah untuk menghasilkan penampang seismik dengan kualitas signal to noise ratio (S/N) yang baik tanpa mengubah bentuk kenampakan-kenampakan refleksi/pelapisan batuan bawah permukaan, sehingga dapat dilakukan interpretasi keadaan dan bentuk dari struktur pelapisan bawah permukaan bumi seperti kenyataannya. Atau dapat dikatakan bahwa pengolahan data seismik didefinisikan sebagai suatu tahapan untuk meredam noise dan memperkuat sinyal.

Proses pengolahan data, dan data seismik mentah (raw data). (sumber:various)

3. Interpretasi Data Seismik
Dari pengolahan data seismik, hasilnya yang berupa penampang seismik kemudian diinterpretasikan/ditafsirkan. Tujuan interpretasi seismik adalah menggali dan mengolah berbagai informasi-informasi geologi bawah permukaan dari penampang seismik. Pada eksplorasi minyak dan gas bumi, interpretasi ditujukan untuk mengetahui lokasi reservoar hidrokarbon di bawah permukaan.

Pada umumnya, penampang seismik ditampilkan sebagai penampang waktu (time section), namun dapat juga ditampilkan sebagai penampang kedalaman (depth section) setelah melalui beberapa tahapan perhitungan tertentu.

Interpretasi seismik. (sumber:various)

Keunggulan dan Kelemahan Metode Seismik

         Pada seismic ini dikenal ada dua metode, yaitu metode seismic refleksi dan metode seismic refraksi, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Selain metode seismic juga terdapat metode – metode lain yang sering digunakan dalam mengeksplorasi jebakan hidrokarbon, seperti metode geolistrik, geomagnet, gravitasi dan lain sebagainya. Berikut adalah table perbandingan yang menunjukkan perbandingan antara kelebihan dan kelemahan dari metode seismik ini.

Dari dua macam metode seismic yang kita kenal, yaitu metode seismic bias (refraksi) dan metode seismic pantul (refleksi) kita juga sdapat membandingkannya yang kita tinjau dari kelemahan dan kelebihan metode masing – masing. Perbandingan tersebut dapat kita lihat pada TABEL II.

TABEL I

KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN METODE SEISMIK

Metode Seismik
Keunggulan	Kelemahan
Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.	Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan data yang baik
Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukaan	Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.
Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan pengendapan.	Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.
Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.	Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.
Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon	Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan.

TABEL II

PERBANDINGAN METODE SEISMIK REFLEKSI DAN

METODE SEISMIK REFRAKSI

Metode Seismik Refraksi (Bias)		Metode Seismik Refleksi (Pantul)
Keunggulan			Kelemahan
Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan penerima yang kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya			Karena lokasi sumber dan penerima yang cukup lebar untuk memberikan citra bawah permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi menjadi lebih mahal.
Prosesing refraksi relatif simpel dilakukan kecuali proses filtering untuk memperkuat sinyal first berak yang dibaca.			Prosesing seismik refleksi memerluakn komputer yang lebih mahal, dan sistem data base yang jauh lebih handal.
Karena pengambilan data dan lokasi yang cukup kecil, maka pengembangan model untuk interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan seperti metode geofisika lainnya.			Karena banyaknya data yang direkam, pengetahuan terhadap database harus kuat, diperlukan juga beberapa asumsi tentang model yang kompleks dan interpretasi membutuhkan personal yang cukup ahli.
Kelemahan			Keunggulan
Dalam pengukuran yang regional , Seismik refraksi membutuhkan offset yang lebih lebar.			Pengukuran seismik pantul menggunakan offset yang lebih kecil
Seismik bias hanya bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi kedalaman.			Seismik pantul dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman
Seismik bias biasanya diinterpretasikan dalam bentuk lapisan-lapisan. Masing-masing lapisan memiliki dip dan topografi.			Seismik pantul lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks
Seismik bias  hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset)			Seismik pantul merekan dan menggunakan semua medan gelombang yang terekam.
Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan waktu jalar teramati.			Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur

 Penerapan Metode Seismik

Metode seismic adalah salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk menyelidiki atau memeperkirakan struktur lapisan batuan bawah permukaan. Metode kerja dari gelombang seismic dilakukan pada batas batuan yang berbeda (gambar 1 )

Rekaman dari gelombang seismik diplot dalam satu seismic section ini menggambarkan penampang geologi, tapi masih perlu dilakukan dengan interprestasi lanjut

DAFTAR PUSTAKA

www.google.com magination  Metode Seismik.htm (diakses pada tanggal 24 Mei 2016).

www.google.com chevyanjar_blog  METODE SEISMIK.htm (diakses pada tanggal 24 Mei 2016).

www.google.com Metode Seismik Refleksi _ Science Never Dies.htm (diakses pada tanggal 24 Mei 2016).