PEMODELAN SINTETIK GAYA BERAT MIKRO SELA

Pemodelan Sintetik Gaya Berat Mikro Selang Waktu Lubang Bor
Menggunakan BHGM AP2009 Sebagai Studi Kelayakan Untuk Keperluan
Monitoring dan Eksplorasi Hidrokarbon
Oleh :
Andika Perbawa1), Indah Hermansyah Putri1)
1) Teknik Geofisika – Institut Teknologi Bandung
_______________________________________________________________________________________

SARI
Dalam peningkatan produksi migas di suatu lapangan dilakukan suatu usaha yang
dinamakan EOR (Enhance Oil Recovery). EOR dapat berupa injeksi air, uap, bahan kimia
bahkan mikrobakteri. Namun sulit untuk mengetahui daerah mana saja yang terpengaruh injeksi
serta ke mana saja penyebarannya. Metode gaya berat selang waktu saat ini sudah digunakan
dalam memantau pergerakan fluida di dalam reservoir serta menentukkan posisi terbaik untuk
sumur pengembangkan atau sumur injeksi. Metode gaya berat mikro selang waktu lubang bor
merupakan suatu metode pengembangan dari metode gaya berat selang waktu dimana
akuisisinya dilakukan di dalam lubang bor.
Metode ini bermula tahun 1950-an dan akan terus berkembang hingga sekarang. Ide dari
metode ini adalah mengukur perubahan anomali gaya berat di lubang bor karena terjadinya
perubahan densitas di dalam reservoir yang disebabkan oleh pergantian minyak oleh air atau uap.
Dengan menggunakan program BHGM AP2009, kita dalam melakukan pemodelan ke depan dan

menganalisis anomali gaya berat selang waktunya. Pendekatan yang digunakan adalah model
anomali densitas berupa prisma tegak segi empat. Dengan sedikit memodifikasi algoritma di

dalam program maka, model anomali densitas yang dibuat dalam program ini dapat berupa
model dengan sebaran densitas heterogen.
Hasilnya, kita dapat memperkirakan berapa ketebalan, besar geometri, posisi dari
anomali serta mengajukan saran kepada tim lapangan dimana posisi paling baik dalam
melakukan pengambilan data gaya berat lubang bor. Dengan mengkombinasikan metode ini
dengan metode gaya berat di permukaan maka kegiatan pemantauan dan eksplorasi hidrokarbon
akan menjadi lebih mudah diidentifikasi. Dengan mengimplementasikan metode ini diharapkan
tingkat keberhasilan EOR semakin tinggi.
Kata kunci : Anomali gaya berat, gaya berat lubang bor, BHGM AP2009.
_______________________________________________________________________________________

PENDAHULUAN

Khusus untuk pemantauan gayaberat

Dewasa ini, perkembangan keilmuan


di suatu lokasi dalam selang waktu tertentu

geofisika semakin meningkat dengan pesat.

dan dikenal sebagai metode gayaberat

Berbagai metode geofisika tumbuh seiring

selang waktu, orde yang digunakan dapat

dengan perkembangan zaman dan teknologi.

mencapai orde mikroGal. Untuk mengukur

Bukan hanya dari segi perangkat lunak

metode gayaberat selang waktu diperlukan

dalam mengolah data geofisika namun


akuisisi minimal dua kali (Kadir dan

instrumentasinya pun turut berkembang

Setianingsih, 2003). Adapun target bodi

dengan pesat. Baik dalam industri migas dan

anomali dalam gayaberat selang waktu ini

tambang mineral, metode geofisika tidak

dapat berupa perubahan densitas akibat

hanya digunakan dalam tahap eksplorasi

pergantian massa di dalam reservoir yang

semata melainkan dalam tahap monitoring


merepresentasikan

atau pemantauan kondisi lapangan.

reservoir.

aliran

fluida

dalam

Metode

gayaberat

selang

waktu


bahasa pemrograman Matlab. Program yang

permukaan sudah lazim digunakan dalam

dibuat

memantau pergerakan fluida di dalam

friendly karena didesain sedemikian rupa

reservoir migas. Namun sekarang mulai

sehingga user dapat melakukan input data

dikembangkan metode gayaberat selang

dan memilih parameter pengukuran dengan

waktu lain untuk memantau pergerakan


mudah.

fluida tersebut melalui skema baru yaitu
metode gayaberat lubang bor (Borehole
Gravity). Idenya adalah dengan menangkap
respon gayaberat yang diukur di dalam
lubang bor sehingga diharapkan resolusi
vertikal dan ketebalan area yang terjadi
perubahan densitas akan terpetakan lebih
baik daripada pengukuran yang dilakukan di
permukaan.

merupakan program

melihat respon dari anomali gayaberat
lubang bor lebih mudah dan cepat karena
tidak perlu melakukan eksekusi program
berulang kali. Untuk melakukan analisis
amplitudo dari respon anomali gayaberat
maka data output dari program ini dapat

diolah

melalui

software

Excel.

anomali gayaberat

gayaberat lubang bor, penulis membuat
program pemodelan ke depan yang diberi
nama BHGM AP2009 (Borehole Gravity

(Perbawa,

Andika

2009)


Konsep

lain

seperti

perhitungan

dalam program ini

menggunakan pendekatan model anomali

Untuk mengetahui respon anomali

Measurements

user

Penulis membuat program ini untuk


Microsoft®

METODELOGI

yang

Perbawa

dengan

2009)

menggunakan

oleh suatu prisma tegak segi empat (Plouff,
1976). Setiap kotak adalah sebangun dan
identik baik grid horizontal maupun vertikal
oleh karena itu, pemakai harus mendesain
terlebih dahulu bodi anomali agar sesuai
dengan keinginan. Model yang dibuat


pemakai bisa berupa bodi dengan densitas
yang

homogen dan dapat

juga

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
PROGRAM BHGM AP2009

yang
Pada tampilah GUI di Gambar 1,

heterogen.
Setelah program berhasil dibuat,

nampak tombol – tombol yang digunakan
untuk melakukan input parameter maupun


penulis mencoba untuk menganalisis respon

untuk

gayaberat dalam lubang bor untuk posisi-

Sebelum memulai program ini, Hendaknya

posisi pengukuran tertentu. Dengan cara

user memodelkan dahulu bentuk anomali

seperti itu, penulis dapat melihat sensitifitas

gayaberatnya dengan koordinat pusat prisma

dari pengukuran gayaberat di dalam lubang

sebagai posisi anomalinya. Kita dapat meng-

bor. Akhirnya penulis dapat mengetahui

Quality Control model tersebut dengan

seberapa layakkah metode ini digunakan

menekan tombol “show model”. Setelah itu,

dalam usaha eksplorasi maupun monitoring

user dapat memasukkan input parameter

pergerakan fluida bawah permukaan akibat

pengukuran sesuai dengan yang diinginkan,

efek dari injeksi maupun produksi.

kemudian melihat respon gayaberatnya pada

melakukan

eksekusi

program.

tombol “plot BHGM”. Setelah itu, data
gayaberat lubang bor dapat disimpan dengan
nama file yang dapat user tulis sendiri.
Diagram alirnya ditunjukkan oleh Gambar 2.

Gambar 1. Graphic User Interface (GUI) dari BHGM AP2009.

Gambar 2. Diagram alir program BHGM AP2009.

Untuk

menguji apakah program

dengan bodi berukuran panjang = 1000

BHGM AP2009 sudah benar dan layak

meter, tebal = 200 meter dan strike = 200

digunakan

meter ditunjukkan oleh Gambar 3. Respon

atau

tidak

maka

penulis

membandingkannya dengan program yang

gayaberat

yang

sudah popular digunakan saat ini yaitu

BHGM AP2009 ditunjukkan oleh Gambar 4

Geomodel. Langkah pengujiannya yaitu

sedangkan

dengan membandingkan nilai gayaberat

ditunjukkan oleh Gambar 5.

oleh

terukur

oleh

program

program

Geomodel

dalam satu lintasan sepanjang 4000 meter,

Gambar 3. Penampang bodi anomali dengan panjang = 1000 m, tebal = 200 m, dan strike ke
arah y (tegak lurus kertas) = 200 m.

Gambar 4. Respon gayaberat di permukaan menggunakan program BHGM AP2009.

Gambar 5. Penampang dan respon gayaberat menggunakan Geomodel.

Dari kedua respon diatas, dicuplik

menunjukkan kelebihan metode gayaberat

data anomali gayaberat setiap 50 meter

lubang bor dalam mengidentifikasi geometri

sepanjang penampang kemudian dihitung

bodi.

RMSerror-nya antara BHGM AP2009 dan

ditunjukkan apakah metode gayaberat mikro

Geomodel dan didapat error sebesar: 0,04

selang waktu lubang bor ini dapat digunakan

μGal. Dengan error yang sekecil itu maka

untuk membedakan dua buah bodi secara

kita dapat meyakini bahwa program BHGM

vertikal dan seberapa jauh jarak yang bisa

AP2009 ini layak digunakan dan dapat

diidentifikasi.

dipercayai kebenaran perhitungannya.

ketebalan yang berbeda-beda dan dengan

Pada

model

Model

perlapisan,

dibuat

akan

dengan

jarak antara kedua bodi yang berbeda pula,
sehingga dapat diidentifikasi seberapa besar

HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk pemodelan sintetik dengan
lubang bor akan dibagi menjadi dua buah
skenario, yaitu model perlapisan dan model
sesar.

Kedua

model

tersebut

akan

pengaruh ketebalan bodi terhadap jarak
antara kedua bodi.
Sedangkan untuk model sesar, akan
ditunjukkan apakah metode gayaberat mikro

selang

waktu

lubang

dapat

geometri panjang sebesar 400 m,

mengidentifikasi satu bodi dengan bodi yang

lebar sebesar 100 m dan tebal dari

lainnya baik ke arah vertikal maupun

20 m hingga 160 m. Jarak antar

horizontal dan seberapa besar pengaruh satu

kedua bodi pun berbeda – beda.

bodi dengan bodi yang lainnya. Pada

Lubang bor diposisikan di tengah-

pemodelan ini akan diterapkan sebagian dari

tengah

konsep

atribut

respon yang diukur adalah respon

untuk

gayaberat yang maksimum. Ilustrasi

seismik

amplitudo

bor

atribut

yang

ini

yaitu

fungsinya

memperjelas geometri dari bodi anomali.
a. Hasil

dan

analisis

untuk

model

Untuk model perlapisan, bodi
dibuat

anomali

sehingga

surveynya ditunjukkan oleh Gambar
6. Sedangkan hasil dari pemodelan
ini secara umum ditunjukkan oleh

perlapisan

yang

bodi

berupa

dua

buah

Gambar 7 dan Gambar 8 di bawah
ini.

lapisan yang horizontal dengan

Gambar 6. Desain akuisisi pada model perlapisan.

Gambar 7. Log gayaberat lubang bor untuk model perlapisan. Untuk jarak 80 m,
separasi bodi berdasarkan respon anomali dapat dibedakan dengan baik.

Gambar 8. Log gayaberat lubang bor untuk model perlapisan dengan jarak 20 m. Bentuk seperti
di atas adalah batas minimum bahwa kedua perlapisan dapat dipisahkan.

Dengan

pengukuran

pengukuran untuk berbagai bodi

seperti ditunjukkan oleh Gambar 7

anomali dengan ketebalan dan jarak

dan

antar bodi anomali yang berbeda –

8

maka

cara

dilakukan

pula

beda.

Sampling

interval

ini

terjadi

karena

pengaruh

pengukuran harus jauh lebih kecil

superposisi dari respon gayaberat

daripada ketebalan bodi maupun

satu bodi terhadap bodi yang

jarak

ini

lainnya sangat kecil. Di satu sisi,

dimaksudkan untuk menghindari

suatu titik akan mengalami harga

aliasing data.

yang negatif besar akibat bodi di

antar

bodi.

Hal

Berdasarkan hasil pemodelan
sintetik di atas dapat dianalisa
bahwa semakin jauh jarak antar
kedua bodi, maka batas base dari
bodi yang berada di atas dan top
dari bodi yang berada dibawahnya
dapat diidentifikasi lebih jelas. Hal

atasnya sedangkan kontribusi harga
positif dari bodi di bawahnya
sangat kecil sekali, begitu pun
sebaliknya. Hasil crossplot antara
jarak antar bodi dengan ketebalan
bodi ditunjukkan oleh Gambar 9 di
bawah ini.

Gambar 9. Crossplot antara ketebalan bodi dengan jarak antar bodi.

Zona merah pada Gambar 9

b. Hasil dan analisis untuk model sesar

menunjukkan zona kritis jarak antar
bodi yang masih dapat teridentifikasi
pada ketebalan tertentu. Zona biru di
atas zona merah menunjukkan jarak
yang aman agar batas kedua lapisan
teridentifikasi

dengan

jelas.

Sedangkan zona kuning di bawah
zona merah menunjukkan jarak yang
tidak dapat memperlihatkan batas
lapisan dengan jelas. Hal ini berlaku

Hasil pemodelan untuk bodi
anomali yang terpisah baik secara
horizontal

dan

vertikal

yang

ditunjukkan oleh Gambar 10. Dalam
geologi,

keadaan

seperti

ini

merepresentasikan suatu bodi yang
terjadi pada keadaan patahan (fault).
Geometri

dari

bodi

memiliki

panjang,x lebar x tebal (200x60x40)
meter.

untuk model perlapisan pada paper
ini.

Gambar 10. (a) Penampang horizontal, (b) Penampang vertikal. (c) Desain pengukuran
gayaberat mikro selang waktu lubang bor untuk model sesar dengan menggunakan 13
lubang bor yang sejajar.

Pengukuran

dilakukan

meter. Dengan desain pengukuran

dengan interval 10 meter. Spasi antar

seperti di atas, maka log gayaberat

lubang bor sebesar 20 meter. Panjang

yang terukur pada lubang bor akan

pengukuran

ditunjukkan oleh Gambar 11.

dilakukan

dari

permukaan hingga kedalaman 1500

Gambar 11. Respon gayaberat diukur pada lubang bor nomor 3, 5, 7, 9 dan 11.

Berdasarkan log respon gayaberat

sekitar 700 meter dan base berada di

pada kelima contoh Gambar 11

kedalaman sekitar 740 meter.

maka, dapat diidentifikasi bahwa
posisi dari bodi anomali terpisah
dengan baik. Top dari bodi di sebelah
kiri atas berada di kedalaman sekitar
500 meter dan base berada di
kedalaman

sekitar

540

meter.

Sedangkan top untuk bodi di sebelah
kanan bawah berada di kedalaman

Data log gayaberat untuk
lubang

bor

nomor

3

dan

5

menunjukkan dengan jelas top dan
base dari bodi sebelah kiri, begitu
pun juga untuk lubang bor nomor 9
dan 11 menunjukkan dengan jelas
bodi sebelah kanan. Namun untuk

lubang bor nomor 7, log gayaberat

Bila

semua

data

respon

begitu meragukan. Bila dilihat besar

gayaberat dari ke-13 lubang bor

amplitudonya yang jauh lebih kecil

tersebut diambil maka akan terlihat

dibandingkan dengan log lubang bor

suatu

yang lainnya, dapat disimpulkan

ditunjukkan oleh Gambar 13. Warna

secara kasar bahwa lubang bor

merah

nomor 7 tidak menembus bodi

positif yang merepresentasikan top

anomali.

dari bodi anomali, sedangkan warna

kemenerusan seperti

menunjukkan

yang

amplitudo

biru adalah base-nya.

Gambar 12. Penampang gayaberat mikro selang waktu lubang bor untuk model sesar.

Dengan mengadopsi teknik
atribut

amplitudo

penginterpretasian

data

dari
seismik

refleksi,
penampang

maka

dapat

respon

diubah
gayaberat

tersebut dengan tampilan yang lain

yaitu absolut amplitudo dan energi
amplitudo

(amplitudo

Ilustrasinya ditunjukkan Gambar 13.

kuadrat).

Gambar 13. Penerapan teknik atribut amplitudo pada log gayaberat. (A) menggunakan
amplitudo absolut. (B) menggunakan energi amplitudo.

Dalam penerapannya pada model

sendiri. Bila dibandingkan dengan

sesar di atas, metode gayaberat

respon di lubang bor yang menembus

mikro selang waktu lubang bor

bodi, maka respon di lubang bor

nampaknya

yang tidak menembus bodi dapat

tidak

mengalami

kesulitan. Batas – batas bodi pun

diabaikan.

dapat diidentifikasi dengan mudah.
Log pada lubang bor yang tidak
menembus bodi akan menunjukkan
respon gayaberat yang kecil sekali
dengan lubang bor yang menembus
bodi. Oleh karena itu, efek gaya
tarik-menarik pada Gambar 13 akan
terkonsentrasi di dekat bodi itu

Dengan menerapkan analisis
atribut amplitudo absolut, diperoleh
tampilan penampang yang berbeda.
Top dan base akan direpresentasikan
oleh

warna

menunjukkan

merah
nilai

yang

maksimum

amplitudo positif. Jika diperhatikan
lebih seksama, kontur maksimum

amplitudo masih bias atau smearing.

geometri bodi anomali, dimana top

Oleh karena itu, diterapkanlah atribut

dan base dari bodi direpresentasikan

energi amplitudo dimana amplitudo

oleh

akan

minimum.

diperkuat

dengan

dikuadratkan

sehingga

yang

akan

kecil

cara

amplitudo

tetap

kecil

sedangkan amplitudo yang besar

amplitudo

maksimum

dan

3. Spasi pengukuran yang digunakan
harus lebih kecil dari ketebalan bodi
maupun jarak antar bodi.

akan semakin besar. Dengan teknik

4. Berdasarkan hasil analisa crossplot

ini , maka proses pengidentifikasian

ketebalan bodi terhadap jarak antar

top dan base menjadi lebih mudah

kedua bodi menunjukkan bahwa

lagi karena nilai maksimum semakin

semakin tebal bodi anomali, maka

fokus di top dan base dari bodi

jarak antar bodi yang bisa dipisahkan

anomali.

oleh gayaberat lubang bor semakin
pendek.
5. Analisa

KESIMPULAN
1. Program BHGM AP2009 memiliki

atribut

menghasilkan

amplitudo
respon

dapat

amplitudo

μGal

gayaberat yang lebih fokus dan

sehingga program ini sudah layak

mengurangi smearing sehingga batas

digunakan dalam pemodelan sintetik

dari bodi dapat terlihat lebih jelas.

RMSerror

sebesar

±

0.04

6. Metode

metode gayaberat.
2. Metode gayaberat lubang bor untuk

waktu

gayaberat
lubang

bor

mikro

selang

ini

mampu

pengukuran menembus bodi dapat

mengidentifikasi bodi anomali secara

menunjukkan posisi

vertikal

dan

bentuk

lebih

baik daripada di

permukaan saja oleh karena itu,
penyebaran fluida injeksi dalam
reservoir akan terlihat lebih jelas
sehingga kita dapat menentukan
posisi terbaik untuk menempatkan
sumur

injeksi

baru

maupun

menempatkan sumur produksi baru
pada tahapan eksplorasi.

DAFTAR PUSTAKA
Kadir,

W.G.A.,

Setianingsih.,

2003,

Penerapan Metode Gayaberat Mikro
4-D Untuk Proses Monitoring: JTM,
10, 170-179.
Perbawa, Andika., 2009. Pemodelan Sintetik
Metode Gaya Berat Mikro Selang
Waktu Lubang Bor. Tugas Akhir
Sarjana. Institut Teknologi Bandung.
Plouff, D., 1976. Gravity and magnetic
fields of polygonal prisms and
application

to

magnetic

terrain

correction: Geophysics, 41, 727-741