GEOFISIKA ( 18 Files )

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016

Karakterisasi Litofasies Batupasir Gumai menggunakan Impedansi
Poisson pada Lapangan Nenggala, Sub-Cekungan Jambi
YUDHA NENGGALA1), SUPRIYANTO2,*), RUSALIDA RAGUWANTI2)
of Physics, University of Indonesia, Depok, Jawa Barat, 16424
2) Pertamina UTC, Kwarnas Pramuka building 13rd floor, Jakarta 10110
E-mail: ydhnenggala@gmail.com
*) Penulis Koresponden

1) Department

ABSTRAK: Batupasir Gumai di Lapangan Nenggala, Sub-Cekungan Jambi, belum pernah
dilakukan penelitian tentang perubahan fasies secara lateral. Penelitian ini bertujuan untuk
memperjelas pola sebaran fasies, menafsirkan lingkungan pengendapan batupasir, dan zona
akumulasi hidrokarbon. Metode yang digunakan adalah Amplitude Variation Offset (AVO) untuk
menganalisa jenis fluida hidrokarbon yang terakumulasi dalam reservoar, Inversi Simultan dan
Impedansi Poisson (PI) digunakan untuk melihat arah sebaran dari karakter fasies reservoar,
dan karakter shale yang mempengaruhi zona permeable. Diharapkan hasil penelitian ini dapat
mengidentifikasi batas-batas, lingkungan pengendapan, dan kualitas reservoar berdasarkan
sebaran PI. Hasil pemisahaan karakter fasies terlihat dari kontras nilai PI, dimana pemetaan PI

memperlihatkan pola akumulasi fluida dengan batas batupasir yang lebih tight yaitu reservoar
pasir sebagai bagian dari sistem Delta, Delta Front. Suplai sedimen batupasir berasal dari
sebelah barat area penelitian yang merupakan Tinggian Tigapuluh dan tersedimentasi kearah
tenggara saat muka air laut turun dengan kandungan fluida gas kelas II.
Kata Kunci: Seismik Inversi, Impedansi Poisson.

PENDAHULUAN
Salah satu daya tarik dibidang eksplorasi migas adalah dalam penentuan batasbatas litologi maupun sifat batuan di bawah permukaan bumi. Di Lapangan Nenggala,
belum dilakukan penelitian tentang perubahan fasies secara lateral. Studi reservoar
yang dilakukan dengan analisa Amplitude Versus Offset (AVO) pada jenis fluida
hidrokarbon dan pemodelan lingkungan pengendapan dengan menggunakan Inversi
Simultan dan Impedansi Poisson. Batas perubahan fasies akan membantu dalam
menganalisis zona akumulasi hidrokarbon. Zona akumulasi memiliki karakter porositas
dan permeabilitas yang cukup baik dengan batas zona permeabilitas rendah.
Menafsirkan lingkungan pengendapan dan kualitas reservoar berdasarkan sebaran PI,
batas-batas dari pemetaan sebaran fasies akan terlihat, sehingga dengan segera dapat
ditentukan lokasi ideal untuk dilakukan pengeboran selanjutnya yang ekonomis.
METODE PENELITIAN
Data PSTM Gather telah dilakukan preconditioning. Well-Seismic Tie dilakukan
untuk mengikat data sumur dan data seismik pada posisi yang seharusnya dengan

mengkonversi nilai kedalaman terhadap nilai waktu ataupun sebaliknya. Pemodelan
Amplitude Versus Offset (AVO) untuk melihat respon reflektivitas gelombang-P dan
gelombang-S dari pemodelan tras seismik berdasarkan data sumur. Data sintetik ini
akan menjadi acuan untuk dibandingkan dengan data seismik. Bila dibandingkan,
respon data seismik seharusnya memiliki respon AVO yang tidak jauh berbeda dari
data sintetik, karena pembuatan data sintetik memanfaatkan data well yang memiliki
frekuensi lebih tinggi daripada data seismik (Sukmono, 2000).
Data yang digunakan sebagai kontrol adalah data sumur. Data checkshot, vp, vs,
dan densitas, digunakan untuk membuat tras seismik sintetik. Tras seismik tersebut
akan dibawa untuk Well-Seismic Tie. AI, dan SI yang dibuat dari log densitas dan
kecepatan, digunakan untuk melihat respon dari PI melalui crossplot.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-100

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Sampling wavelet dari Well-Seismic Tie dicari kecocokan bentuk terhadap data
partial seismic dan digunakan sebagai input dari inversi simultan. Dari proses inversi,
AI, SI, dan nilai faktor rotasi c menjadi masukkan PI. Perbedaan dari sebaran nilai PI

akan terlihat pada distribusi nilai penampang lintang atau peta. Langkah kerja
penelitian dapat dilihat pada diagram alir penelitian (gambar 1).

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Geologi Regional Lapangan Penelitian
Cekungan Sumatera Selatan adalah cekungan sedimen tersier yang terletak di
bagian selatan pulau sumatera. Cekungan tersebut memiliki cekungan-cekungan kecil
yaitu Sub-Cekungan Jambi, Sub-Cekungan Palembang Tengah, dan Sub-Cekungan
Palembang Selatan (Lematang) (Kamal, et al., 2005). Lapangan Nenggala berada di
Sub-Cekungan Jambi dengan target penelitian adalah batupasir Formasi Gumai
dengan stratigrafi pada gambar 2.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-101

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016


Gambar 2. South Sumatera stratigraphy & tectonic events (Kamal, et al., 2005)

Terdapat beberapa lapisan, yaitu Basement (BSM), Formasi Pre-Talang Akar
(preTAF), Formasi Talang Akar (TAF), Formasi Gumai (GUF), dan Formasi Air
Benakat (ABF). Basement merupakan uplifted dan paleohighs dari Mesozoikum dan
Eosen yang terdiri dari granit dan kuarsit yang retak dan lapuk (Bishop, 2001).
Formasi Pre-Talang Akar terendapkan tidak selaras dengan batuan dasar dan dijumpai
pada rendahan. Berumur Oligosen Akhir dan tersusun atas perselingan batupasir,
batulanau, batuserpih, dan batubara awal pembentukan cekungan / eraly syn-rift
(Bishop, 2001). Formasi Talang Akar terdiri dari batupasir quartzite, batulanau, dan
batulempung yang diendapkan dalam lingkungan delta, umumnya di selatan dan barat,
hingga laut marjinal untuk batupasir dan batulanau. Lingkungan pengendapan
tertentu yang telah diidentifikasi termasuk laut terbuka, perairan dekat pantai, delta
plain, delta front, channel, fluvial, dan pantai (Bishop, 2001). Formasi batupasir Talang
Akar, yang diendapkan selama transgresi muka air laut dan regresi merupakan bentuk
penting dari perangkap stratigrafi. Formasi Gumai juga dikenal sebagai Formasi Telisa,
terdiri dari serpihan fossil laut yang tipis, batugamping glauconitic terbentuk cepat,
akibat dari trangresi maximum. Sedangkan pada bagian atasnya berupa perselingan
antara batupasir dan batuserpih. Transgresi mengarah ke timur laut, dan regresi di
barat daya. Batupasir halus dan batulempung terbentuk di pinggiran cekungan

(Bishop, 2001). Formasi Air Benakat yang diendapkan selama regresi naik ke atas dari
deep marine ke shallow marine (Bishop, 2001). Sehingga frekuensi endapan lempung
laut berkurang dan pasir laut mengalami kenaikan.
Daerah penelitian ini terletak dalam Sub-Cekungan Jambi, Cekungan Sumatera
Selatan. Secara fisiografis, cekungan ini mempunyai batas utara dengan tinggian
Trembesi dan dalaman Berembang. Pada batas selatan, terdapat dalaman Bajubang
dan dalaman Tempino. Sub-Cekungan Jambi memiliki dua pola struktur yang berbeda
yaitu pola struktur berarah timur laut barat daya sebagai pengontrol pembentukan
graben dan pengendapan Formasi Talang Akar dan pola struktur berarah barat laut

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-102

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
tenggara yang berkaitan dengan tektonik kompresi dan menghasilkan sesar sesar naik
dan antiklin gambar 3.

Gambar 3. Peta Tektonik Sub-Cekungan Jambi (Asikin, 1996)


Amplitude versus Offset (AVO)
Analisis yang dilakukan adalah mengklasifikasi anomali AVO berdasarkan
klarifikasi kelas AVO. Terdapat tiga kelas batupasir gas, yaitu batupasir gas dengan
impedansi tinggi, batupasir gas dengan impedansi yang mendekati nol, dan batupasir
gas dengan impedansi rendah (Rutherford & Williams, 1989). Klasi kasi AVO kelas IV
merupakan hasil studi Castagna & Swan (1998) yang ditampilkan pada gambar 2.
Batupasir kelas IV biasanya ditandai oleh anomali dengan koefisien refleksi menjadi
positif seiring dengan bertambanhnya offset, tetapi berbanding terbalik dengan kuatnya
amplitudo (Castagna & Swan, 1998). Batupasir kelas IV biasanya muncul pada porous
sandstone yang dibatasi oleh litologi dengan kecepatan gelombang seismik tinggi,
seperti hard shale (contoh: siliceous atau calcareous), siltstone, tightly cemented sand
atau carbonate. (gambar 4).

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-103

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016

Gambar 4. Klasi kasi AVO oleh Rutherford & Williams (1989) dengan modifikasi

klarifikasi kelas 4 (Castagna & Swan, 1998)

Gambar 5. Gradient Analysis di Well-C pada batas Analisis-1 dan Analisis-2

Kemudian mengidentifikasi sudut kritis dan gradient dominan. Garis merah pada
gambar 5, menunjukkan horizon Base dan garis biru menunjukkan Top dari reservoar
batupasir. Hasil plot Gradient terhadap sudut lebih dominan mendekati kelas II,
dengan plot Well-C yang relatip lebih bagus. Berdasarkan pengelompokan sudut hasil
ISBN 978-602-71279-1-9

FG-104

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
plot dari Gradient analysis, data seismik 3D dapat dibagi dalam bentuk partial angle
gather dengan pembagian sudut Near Angle (5̊-15̊), Mid Angle (14̊-27̊), dan Far Angle
(25̊ - 39̊).
Pengolahan Inversi Simultan
Initial Model merupakan faktor penting dalam pembuatan inversi. Model ini
mengambil nilai impedansi akustik dari sumur dan menyebarkannya ke seluruh data
seismik. Pengolahan model inisial menggunakan semua sumur aktif yang sudah

diikatkan ke data seismik serta dari horizon TOP dan horizon BASE. Proses inversi
data seismik pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Metode Inversi
Simultan. Dari model awal didapat informasi mengenai tras seismik.

Gambar 6. Hasil pengolahan inversi pada penampang seismik dengan kurva log sumur
Impedansi Akustik (atas) dan penampang seismik dengan kurva log sumur Impedansi
Shear (bawah).

Distribusi Nilai Impedansi Akustik (AI) dari horizon Top / Analisis-1 hingga horizon
Base / Analisis-2 adalah 5000-12000 (m/s)*(g/cc). Sebaran nilai Impedansi Shear (SI),
pada penampang seismik (gambar 6) terlihat adanya anomali diantara Well-C dan
Well-R (ditunjukkan dengan warna biru) bila dibandingkan dengan penampang AI.
Sebaran secara lateral dengan nilai AI yang rata ke segala arah dan relatif lebih rendah
pada sisi Timur di area penelitian (dominan warna ungu pada gambar 7). Lain hal pada
gambar 8 yang memperlihatkan sebaran nilai yang relatif sama dengan nilai Shear
Impedance yang relatif lebih tinggi (warna hijau) dan terpusat di Well-C.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-105


SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016

Gambar 7. Peta sebaran hasil Inversi AI pada data Full Angle Stack, dengan kontur
Top Time Surface

Gambar 8. Peta sebaran hasil Inversi SI pada data Full Angle Stack, dengan kontur
Top Time Surface

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-106

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Dengan adanya anomali antara Acoustic Impedance (AI), yang mengidentifikasi
jenis litologi dari reservoar, dengan Shear Impedance (SI), yang menginterpretasikan
keberadaan fluida, sehingga dilakukan crossplot untuk melihat hubungan keduanya
pada reservoar. Persamaan 1 adalah garis linear dari crossplot antara Acoustic
Impedance Log dengan Shear Impedance Log pada Well-C dengan batas Formasi Gumai
(GUF) dan Formasi Talang Akar (TAF) (gambar 9).

= 1,019

(1)

4137,72

Gambar 9. Crossplot antara Acoustic Impedance Log vs Shear Impedance Log pada
Well-C dengan batas Formasi Gumai (GUF) dan Formasi Talang Akar (TAF )

Pengolahan Poisson Impedance
Poisson Impedance (PI) merupakan suatu atribut yang diperoleh dari kombinasi
nilai AI dan SI, serta merupakan indikator hidrokarbon yang bagus. Pada crossplot
antara AI dan SI, ada kesulitan dalam mendiskriminasi distribusi litologi-fluida pada
sumbu-x dan sumbu-y. Akan tetapi, dengan memutar (merotasi) kedua sumbu menjadi
paralel dan tegak lurus terhadap trend maka pemisahan distribusi lithologi-fluida akan
terlihat semakin jelas (Quakenbush, et al., 2006). Seperti yang diilustrasikan pada
gambar 10. Persamaan 2 mendefinisikan Poisson Impedance.
=

(Persamaan 2)


dimana c merupakan parameter untuk mengoptimalkan rotasi.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-107

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016

Gambar 10. Ilustrasi metode Impedansi-Poisson (Quakenbush, et al., 2006)

Mencari nilai koefisien c dapat dilakukan secara empiris, ditest antara 1 hingga 3
dengan interval 0,1 untuk menentukan PI fungsi c. Kemudian menghitung korelasi
antara ( ) terhadap log Gamma Ray sebagai pengontrol dari litologi sand-shale. Dari
hasil plot koefisien korelasi terhadap c dapat terlihat koefisien maksimumnya. Nilai
korelasi maksimum menunjukkan pola PI mirip dengan log yang akan diprediksi.
Dari persamaan 2, diubah menjadi persamaan linier Shear Impedance (SI) sebagai
persamaan 3.
= 1/

+(

/ )

(3)

Jika persamaan 3 adalah persamaan linier = . + pada grafik crossplot antara
AI dengan SI, maka didapatkan kesamaan pada persamaan 4. Sehingga, nilai dari PI
dapat diketahui melalui persamaan 5.
= 1/ ;

=

/

(4)
(5)

=

Poisson Impedance Metode (PI) digunakan saat hasil crossplot AI dengan SI tidak
begitu terlihat jelas. Dengan memutar sumbu AI dan SI secara tegak lurus terhadap
gradien garis, diharapkan akan terpisah trend litologi pada zona interest. Apabila
pemisahan karakter dari hasil crossplot jelas, namun hasil persebarannnya dirasa
belum maksimal, PI dapat digunakan untuk melihat persebarannya. Faktor putar (c)
yang, akan memisahkan karakter sand-shale sebesar 90̊ derajat karena hasil ploting
gradien yang tegak lurus terhadap garis linier AI-SI. Nilai c ini dapat diperoleh dari
satu per gradien crossplot antara SI vs AI.
Volume dari Poisson Impedance (PI) yang merupakan transformasi dari volume
Acoustic Impedance (AI) dan Shear Impedance (SI) dengan menggunakan persamaan 6.
Nilai faktor rotasi c didapat dari invers gradien dari persamaan 1.
=

1,304

(6)

dengan memasukkan nilai dari konstanta (k) dari persamaan 1 dan faktor rotasi (c) dari
persamaan 6. Nilai PI pada dapat studi kasus di lapangan Nenggala dihitung
berdasarkan persamaan 5, nilainya adalah 4060,569 ( / ) ( / ).

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-108

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Pembahasan
Hasil dari penelitian ini, log Gamma Ray (gambar 11) memperlihatkan perubahan
muka air laut yang tiba-tiba relatif turun, sehingga proses sedimentasi ikut berubah
yang terdeposisikan sedimen serpih (shale) menjadi sedimen pasir (sand). Perubahan
kerapatan dan ukuran butir tersebut menjadi faktor anisotropi. Dari perubahan pola
deposisi sedimen, terlihat batas-batas pengendapan secara lateral ditandai dengan beda
warna antara sand (kuning) dan shale (hijau). Melihat dari arah pengendapan dan
kemenerusannya dari pola garis putih, dapat disimpulkan lingkungan pengendapan
reservoar adalah Delta Front, dengan suplai sedimen dari Tinggian Tigapuluh
disebelah Barat Laut area penelitan dan terdeposisi ke arah Tenggara.

Gambar 11. Peta sebaran Lithofacies pada sebaran hasil pengolahan Poisson
Impedance, dengan kontur Top Time Surface dan Log Gamma Ray

KESIMPULAN
Reservoar batupasir yang dianalisa merupakan batupasir gas yang termasuk dalam
AVO kelas II berdasarkan klari kasi AVO, dan tersebar sepanjang Barat La ut hingga
Tenggara di Lapangan Nenggala, sejajar dengan sumbu struktur lipatan. Berdasarkan
analisis log dan pola distribusi reservoar, lingkungan pengendapan reservoar adalah
Delta Front, dengan sumber sedimen dari Tinggian Tigapuluh disebelah Barat Laut
area penelitan dan terdeposisi ke arah Tenggara.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada PT Pertamina (Persero), management,
dan tim Geofisika untuk dukungan dan fasilitas dalam pengolahan data.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-109

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
DAFTAR RUJUKAN
Asikin, S., 1996. Petroleum Geology of Indonesian Basins, Vol X, South Sumatera Basin,
Pertamina BPPKA.
Bishop, 2001. South Sumatera Basin Province, Indonesia: The Lahat/Talang AkarCenozoic Total Petroleum System, USGS Open-File Report.
Castagna, J. P., 1985. Relationship between Compressional Wave and Shear Wave
Velocities in Clastic Silicate Rocks. Geophysics, vol 50, 571-581.
Ostrander, W. J., 1984. Plane-Wave Re ection Coef cients for Gas Sands at Non Normal
Angles of Incidence. Geophysics, vol 49, 1637-1648.
Quakenbush, M., Bruce, S. & Chris, T., 2006. Poisson Impedance. The Leading Edge, vol
25, 128-138.
Sukmono, S., 2000. Seismik Inversi untuk Karakteristik Reservoar. Jurusan Teknik
Geo sika Institut Teknologi Bandung.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-110