BAB 13 PENGANTAR METODA SEISMIK

BAB 13

PENGANTAR METODA SEISMIK

·      Metoda seismik didasarkan pada prinsip perambatan gelombang yang mengikuti Hukum Snellius, Hukum Fermat, dan Hukum Huygen.

1.    Hukum Snelius

Ketika gelombang seismik melalui lapisan batuan dengan impedansi akustik yang  berbeda dari lapisan batuan yang dilalui sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian terefleksikan kembali ke permukaan dan sebagian diteruskan merambat dibawah permukaan.

Apabila sinar datang dari medium optis kurang rapat ke medium optis lebih rapat, maka sinar tersebut akan dibiaskan cenderung mendekati garis normal, jadi sudut datang akan lebih besar dari sudut bias dan sebaliknya apabila sinar datang dari medium optis lebih rapat ke medium optis kurang rapat, maka sinar akan dibiaskan cenderung menjauhi garis normal, sehingga sudut datang akan lebih kecil dari sudut bias.

 Gambar 1.1 Hukum Snellius

2.    Hukum Fermat

Menurut Fermat, besarnya sudut pantul akan sama dengan besarnya sudut datangnya cahaya. Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan tersingkat waktu penjalarannya. Dengan demikian jika gelombang melewati sebuah medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona kecepatan rendah (Jamady, 2011).

3.    Hukum Huygen

Prinsip Huygen menyatakan bahwa setiap titik pada muka gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru.Posisi dari muka gelombang dalam dapat seketika ditemukan dengan membentuk garis singgung permukaan untuk semua wavelet sekunder. Prinsip Huygens mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah pulsa seismik akan kehilangan energi seiring dengan bertambahnya kedalaman (Asparini, 2011).

Gambar 1.2 Prinsip Huygen

·      Aplikasi metoda seismik biasanya terdiri dari dua macam yaitu Seismik Refraksi dan Seismik Refleksi.

1.      Seismik Refraksi

Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelombang seismik yang direfraksikan mengikuti batas-batas lapisan batuan di bawah permukaan. Waktu tempuh gelombang antara sumber gelombang dan penerima (geofon) akan menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan. Metoda seismik refraksi banyak digunakan untuk eksplorasi dangkal dan keteknikan. Berdasarkan hukum Snellius, besarnya sudut datang akan menentukan apakah gelombang itu dipantulkan atau dibiaskan.

Gambar 2.1 Cara kerja eksplorasi seismik refraksi

Sudut datang di mana gelombang akan sejajar dengan lapisan (kritis) disebut sudut kritis

Gambar 2.2 Sudut kritis

Agar gelombang dapat terbiaskan (r = 90^o) maka sudut datangnya 

Untuk menghitung ketebalan lapisan (Z), diperlukan informasi waktu penjalaran gelombang dari sumber ke penerima secara tegak (vertikal) yang disebut intercept time (ti):

Ketebalan lapisan diperoleh dari rumus:

Secara sederhana kurva waktu rambat dan perhitungan ketebalan dapat dilihat pada Gambar 2.3

Gambar 2.3 Perhitungan ketebalan lapisan pertama untuk kasus dua lapisan

    2.      Seismik Refleksi

Metoda seismik refleksi memanfaatkan waktu tempuh perambatan gelombang yang dipantulkan kembali oleh bidang batas batuan. Rekaman waktu tempuh gelombang pantul untuk suatu lintasan, setelah melalui pengolahan data akan memberikan gambaran bawah permukaan berdasarkan perbedaan kecepatan gelombang yang dipengaruhi oleh densitas batuan. Refleksi gelombang tersebut direkam dengan alat dan menunjukkan berbagai variasi amplitudo sebagai respon dari berbagai pelapisan di bawah permukaan bumi (Gambar 2.5), sehingga lapisan-lapisan tersebut akan muncul sebagai horizon reflektor (Gambar 2.6.). Jika kecepatan masing-masing lapisan tadi dapat dihitung dari waktu pantul yang direkam (v = s/t) kedalaman masing-masing lapisan dapat dihitung (Santoso, 2002).

Gambar 2.4 Prinsip seismik refleksi untuk lapisan mendatar dengan kecepatan tetap

Gambar 2.5 Model lapisan geologi bawah permukaan hingga jejak seismik dengan berbagai reflektor

Gambar 2.6 Contoh penampang hasil penyelidikan Seismik Refleksi

Wilayah kajian besar dalam seismik refaksi mencakup:

Ø  Akuisi data

Ø  Pengolahan data

Ø  Interpretasi data

Conoh data lapangan yang dalam proses pengolahan dapat dilihat pada Gambar 2.6, di mana di sini akuisi data dilakukan dengan cara split spread. Sesudah pengolahan selesai dilakukan akan diperoleh data yang siap ditafsirkan berupa jejak seismik yang rangkaian amplitudonya dapat menggambarkan reflektor sebagai batas antar satuan lapisan atau formasi (Gambar 2.7). Penampilan hasil interpretasi dapat dibuat dalam bentuk peta kontur atau dapat pula dalam visualisasi permukaan seperti ditunjukkan dalam Gambar 2.8 (Santoso, 2002).

Gambar 2.7 Contoh rekaman data seismik dalam proses pengolahan dengan cara akuisi “split spread”

Gambar 2.8 Rekaman hasil pengolahan yang siap ditafsirkan dari salah satu lapangan minyak di Cekungan Sumatra Utara

Gambar 2.9 Contoh Visualisasi hasil penafsiran horison Formasi Batu Raja di Cekungan Sumatra Selatan di salah satu laangan penghasil minyak