Metode Seismik

PENGANTAR GEOFISIKA
“Metode Seismik”

Oleh :

Nama : Nursami Fajriani
Nim : 60400114056

Kelas : Geofisika B

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGRI ALAUDDIN MAKASSAR

2016

                KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr.Wb

Atas segala Rahmat dan Karunia-Nya kita selalu haturkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan kemudahan kepada hambanya baik dalam bentuk pertolongan apapun. Salah satu nya itu adalah dalam kelancaran penyusunan makalah ini.

Makalah ini di buat untuk memudahkan dalam proses pembelajaran baik penyusun maupun pembaca itu sendiri,  selain itu dapat membuat Ilmu Pengetahuan kita dapat bertambah, khususnya dalam bidang Geofisika. Makalah ini  berjudul “ Metode Seismik ” yang memuat tentang aspek-aspek mendalam mengenai seismik dan prosesnya.

Dengan terselesaikannya makalah ini,  Penyusun berharap sekiranya makalah ini bermanfaat untuk kedepannya, walaupun banyak terdapat kekurangan di dalamnya. Penyusun mengaharapkan kritik dan saran.

Terima Kasih

Wassalamualaikum Wr.Wb

                                                                                    Samata. 26 Mei 2016

                                                                                                Nursami fajriani

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR....................................................................................1

DAFTAR ISI..................................................................................................2

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang .............................................................................3

I.2 Rumusan Masalah ........................................................................3

I.2 Manfaat dan Tujuan .....................................................................3

BAB II

PEMBAHASAN

A. Defenisi Metode Seismik......................................................... 4-5

B. Macam-Macam Metode Seismik ............................................ 5-7

C. Tahapan Metode Seismik........................................................ 7-12

D. Perbadingan Metode Seismik Dengan Metode Yang Lain...12-13

BAB III

PENUTUP

            III.1 Kesimpulan ...........................................................................14

            III.2 Saran .....................................................................................14

DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................15

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi. Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismic (palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam mediu (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur di dalam tanah.

I.2 Rumusan Masalah

       a. Apa defenisi dari metode seismik ?

       b. Bagaimana proses dari metode seismik ?

  c. Bagaimana perbedaan Metode seismik dengan metode geofisika yang lain ?

I.3 Tujuan dan Manfaat

Tujuan dan manfaat dalam makalah yang berjudul metode seismik ini adalah mengetahui lebih tentang metode seismik itu sendiri, baik dari pengertian, proses, serta kelebihan  dan kekurangan dari metode seismik.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Defenisi Metode Seismik

Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’ seismik (palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam tanah.

Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho.

Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intemsif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.

Seismik bias dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas.

Sedangkan dalam seismik pantul, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan ‘echo sounding’ pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

B. Macam Metoda Seismik

Terdapat dua macam metoda dasar seismik yang sering digunakan, yaitu seismik refraksi dan seismik refleksi.

1. Seismik refraksi (bias)

Metoda seismik refraksi mengukur gelombang datang yang dipantulkan sepanjang formasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada muka air tanah dan bagian paling atas formasi bantalan batuan cadas. Grafik waktu datang gelombang pertama seismik pada masing-masing geofon memberikan informasi mengenai kedalaman dan lokasi dari horison-horison geologi ini. Informasi ini kemudian digambarkan dalam suatu penampang silang untuk menunjukkan kedalaman dari muka air tanah dan lapisan pertama dari bantalan batuan cadas.

Seismik bias dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas.

2. Seismik refleksi

Metoda seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang.Metoda seismic repleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah. Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis gelombang yakni: Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love. Sedangkan dalam seismik pantul, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan echo sounding pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

Perbandingan Seismik Refraksi – Seismik Refleksi

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

C. Tahapan Seismik

   Ada tiga tahapan yang harus dilalui dalam menerapkan metode seismic ini yaitu :

1.      Akuisisi Data

      Akuisisi data ini dimaksudkan untuk memetakan struktur geologi di bawah permukaan dengan menggunakan alat – alat geofisika. Untuk di darat alat yang digunakan untuk menangkap signal dari sumber getar disebut dengan geophone, sedangkan untuk di laut diberi nama hydrophone.

      Untuk memperoleh hasil pengukuran seismik yang baik, diperlukan pengetahuan tentang sistem perekaman dan parameter lapangan yang baik pula. Parameter akan sangat ditentukan oleh kondisi lapangan yang ada yaitu berupa kondisi geologi daerah survei. Teknik-teknik pengukuran seismik meliputi :

a.      Sistem Perekaman Seismik

Tujuan utama akuisisi data seismik adalah untuk memperoleh pengukuran travel time dari sumber energi ke penerima. Keberhasilan akusisi data bisa bergantung pada jenis sumber energi yang dipilih. Sumber energi seismik dapat dibagi menjadi dua yaitu sumber impulsif dan vibrator. Sumber impulsif adalah sumber energi seismik dengan transfer energinya terjadi secara sangat cepat dan suara yang dihasilkan sangat kuat, singkat dan tajam. Sumber energi impulsif untuk akuisisi data seismik yang digunakan untuk akusisi data seismik di laut adalah air Sumber energi vibrator merupakan sumber energi dengan durasi beberapa detik. Panjang sinyal input dapat bervariasi. Gelombang outputnya berupa gelombang sinusoidal. Seismik refleksi resolusi tinggi menggunakan vibrator dengan frekuensi 125 Hz atau lebih.

b.      Prosedur Operasional Seismik Laut

      Kapal operasional seismik dilengkapi dengan bahan peledak, instrumen perekaman serta hidropon, dan alat untuk penentuan posisi tempat dilakukannya survey seismik seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut.

           

2.    Pengolahan Data

            Tujuan dari pengolahan data seismik adalah untuk memperoleh gambaran yang mewakili lapisan-lapisan di bawah permukaan bumi.

      Beberapa tahapan yang biasa dilalui didalam pengolahan data seismik:

a. Edit Geometri
Data sebelumnya di-demultiplex dan mungkin di-resampel kemudian di-sorting didalam CDP (common depth point) atau CMP (common mid point). Informasi mengenai lokasi sumber dan penerima, jumlah penerima, jarak antara penerima dan jarak antara sumber di-entry didalam proses ini.

b.      Koreksi  Statik
Koreksi statik dilakukan untuk mengkoreksi waktu tempuh gelombang seismik yang ter-delay akibat lapisan lapuk atau kolom air laut yang dalam.

c.       Automatic Gain Control (AGC)
Kompensasi amplitudo gelombang seismik akibat adanya divergensi muka gelombang dan sifat attenuasi bumi.

d.      Dekonvolusi (Pre-Stack)
Dekonvolusi dilakukan untuk meningkatkan resolusi vertikal (temporal) dan meminimalisir efek multiple.

e.       Analisis Kecepatan (Velocity Analysis) dan Koreksi NMO
Analisis kecepatan melibatkan semblance, gather, dan kecepatan konstan stack. Informasi kecepatan dari velocity analysis digunakan untuk koreksi NMO (Normal Move Out)

f.       Pembobotan tras    (TraceWeighting)
Teknik ini dilakukan untuk meminimalisir multiple yang dilakukan dalam koridor CMP sebelum stacking. Proses ini menguatkan perbedaan moveout antara gelombang refleksi dengan multiplenya sehingga dapat mengurangi kontribusi multiple dalam output stack.

g.      Stack
Penjumlahan tras-tras seismik dalam suatu CMP tertentu yang bertujuan untuk mengingkatkan rasio sinyal terhadap noise. Nilai amplitudo pada waktu tertentu dijumlahkan kemudian dibagi dengan akar jumlah tras.

h.      Post-Stack  Deconvolution
Dekonvolusi mungkin dilakukan setelah stacing yang ditujukan untuk mengurangi efek ringing atau multipel yang tersisa.

i.        Migrasi(F-KMigration)
     Migrasi dilakukan untuk memindahkan energi difraksi ke titik asalnya. Atau lapisan yang sangat miring ke posisi aslinya. Mingrasi memerlukan informasi kecepatan yang mungkin memakai informasi kecepatan dari velocity analysis. Gambar dibawah menunjukkan karakter rekaman seismik sebelum dan sesudah migrasi.

j.         Data Output

3.       Interpretasi Data

                  Tujuan dari interpretasi seismik secara umum menurut ANDERSON & ATINUKE (1999) adalah untuk mentransformasikan profil seismik refleksi stack menjadi suatu struktur kontinu/model geologi secara lateral dari subsurface.

      Sedangkan, tujuan khususnya adalah sebagai berikut :

a.       Pemetaan struktur – struktur geologi

b.      Analisis sekuen seimik

c.       Analisis fasies seismic.

      Tujuan interpretasi seismik khusus dalam eksplorasi minyak dan gas bumi adalah untuk menentukan tempat-tempat terakumulasinya (struktur cebakan-cebakan)minyak dan gas. Minyak dan gas akan terakumulasi pada suatu tempat jika memenuhi tiga syarat, yaitu:

(1) Adanya Batuan sumber (source rock), adalah lapisan-lapisan batuan yang merupakan tempat terbentuknya minyak dan gas, (2) Batuan Reservoir yaitu batuan yang permeabel tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi setelah bermigrasi dari batuan sumber, (3) Batuan Penutup, adalah batuan yang impermeabel sehingga minyak yang sudah terakumulasi dalam batuan reservoir akan tetap tertahan di dalamnya dan tidak bermigrasi ke tempat yang lain.

D.          Perbandingan metode seismik dengan metode geofisika lainnya

 Pada seismik ini dikenal ada dua metode, yaitu metode seismik refleksi dan metode seismik refraksi, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Selain metode seismik 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. Apabila dibandingkan dengan metode-metode gefisika lainnya, metode seismik memiliki beberapa keunggulan dan kelemahan, yaitu:

Perbandingan Metode Seismik Dengan Metode Geofisika Lainnya

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.

BAB III

PENUTUP

III.1 Kesimpulan

1.    Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi.

2.    Terdapat dua macam metoda dasar seismik yang sering digunakan, yaitu seismik refraksi dan seismik refleksi.

1. Seismik refraksi (bias)

2. Seismik refleksi.

3.    Perbedaan dari metode seismik dengnan metode yang lain sangat banyak meskipun ada beberapa metode yang saling berkaitan dalam proses eksplorasi mulai di laksanakan. Di antara keunggulan dan kelemahan dari metode seismik salah satunya adalah sebagai berikut.

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

III.2 Saran

  Di harapkan kepada siapa saja yang membaca makalah ini sekiranya memberikan masukkan yang membangun dengan bertujuan untuk meningkatkan kualitas materi yang terdapat di dalamnya serta memberikan masuikkan terhadap susunan pembuatan yang baik pada makalah terhadap penyusun.

DAFTAR PUSTAKA

http://umipurnamafisika.blogspot.co.id/2015/11/metode-seismik_7.html

https://asyafe.wordpress.com/2008/09/04/keunggulan-kelemahan-seismik/

http://chevyanjarblog.blogspot.co.id/2011/10/ada-tiga-tahapan-yang-harus.html