Implementasi Metode Seismik Inversi Impedansi Akustik dalam Memetakan Batuan Pasir dengan Pengoptimasian Parameter error dan Korelasi Serta Mentransformasikan Penyebaran Porositas
N F Isniarno 1* , W Triyoso 2 , R Amukti 1
1. Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Islam Bandung, Indonesia
2. Jurusan  Teknik  Geofisika,  Fakultas  Teknik  Pertambangan  dan  Perminyakan,  Institut  Teknologi Bandung, Indonesia
* E-mail : noor.fauzi@unisba.ac.id , noor_fauzi_isniarno@yahoo.com.

## Abstract
In  determining  seismic  inversion  acoustic  impedance,  must  be  based  on  research  and availability of data, so that will produce an impedance acoustic volume of the results of the selection of errors and the maximum correlation. The inverse seismic method is a technique for descripting qualitatively or quantitatively a reservoir by using seismic data so that it can be used for approximate geological models. This research was conducted with the aim of implementing the  seismic  inversion  method of acoustic impedance in  mapping sand rock by  optimizing  parameters  and  identifying  porosity  dispersion.  In  this  research,  the comparison  of  bandlimited  inversion  method,  hard  constraint  based  model,  and  soft constraint  based  model  in  producing  acoustic  impedance  has  the  smallest  error  and correlation,  so  that  the  acoustic  impedance  volume  will  be  obtained.  The  result  of  an acoustic impedance inversion is made crossplot between porosity with acoustic impedance. The  relationship  will  produce  a  linear  equation.  This  equation  is  used  to  transform  the volume  of  the  acoustic  impedance  into  the  porosity.  Then  compared  to  see  the  reservoir characteristics of the target zone. The study area has sand with acoustic impedance 16230 - 20500 ft / s gr / cm 3 . Keywords :Seismic Inversion, Acoustic Impedance, Porosity

## Abstrak
Dalam  penentuan  seismik  inversi  impedansi  akustik,  harus  didasarkan  berdasarkan penelitian  dan  ketersedian  data,  sehingga  akan  menghasilkan  sebuah  volum  impedansi akustik  dari  hasil  pemilihan  eror  dan  korelasi  yang  paling  maksimal.  Metode  seismik inversi  adalah  suatu  teknik  untuk  mendeskripsi  secara  kualitatif  atau  kuantitaif  suatu reservoir  dengan  menggunakan  data  seismik  sehingga  dapat  digunakan  untuk  perkiraan model geologi. Pada penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengimplementasikan metode seismik inversi impedansi akustik dalam memetakan batuan pasir dengan mengoptimasikan parameter  dan  mengidentifikasi  penyebaran  porositas.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan perbandingan  hasil  metode  inversi  bandlimited,  model  based  hard  constraint,  dan  model based  soft  constraint  dalam  menghasilkan  impedansi  akustik  yang  memiliki  eror  yang paling  kecil  dan  korelasi  paling  besar,  sehingga  akan  didapatkan  peta  volum  impedansi akustik. Hasil inversi impedansi akustik dibuat crossplot antara porositas dengan impedansi akustik.  Hubungan  tersebut  akan  menghasilkan  sebuah  persamaan  linear.  Persamaan  ini yang  dipergunakan  untuk  mentransformasikan  volum  impedansi  akustik  ke  dalam porositas.  Kemudian  dibandingkan  untuk  melihat  karakteristik  reservoar  zona  target. Daerah penelitian memiliki sand dengan Impedansi akustik 16230 – 20500 ft/s gr/cm 3 .
Kata Kunci :Seismik Inversi, Impedansi akustik, Porositas.

## 1. Pendahuluan
Batuan reservoir adalah batuan dari kerak bumi yang memiliki karakter tertentu, pada dasarnya semua batuan  penyusun  kerak  bumi  dapat  menjadi  batuan  reservoir  asalkan  mampu  menyimpan  fluida
http://journal2.um.ac.id/index.php/jpse EISSN: 2541-2485
Received
05 April 2017
Revised
05 Juni 2017 Accepted for Publication 08  Juni 2017
Published 20 November 2017
This work is licensed under a Creative Commons Attribution- ShareAlike 4.0 International License .

## JPSE
(Journal of Physical Science and Engineering)
melalui  rongga  pori  (porositas)  yang  dimilikinya  serta  mampu  melepaskan  dan  mengalirkan  fluida tersebut melalui konektivitas antar pori (permeabilitas) [1]. Jadi batuan reservoar merupakan batuan yang berfungsi sebagai tempat yang mampu terisi minyak dan gas bumi. Dua jenis data utama yang dipakai pada tahapan eksplorasi, eksploitasi maupun pengembangan adalah data log dan data seismic [2]. Data log yang sangat berkaitan dengan data seismik adalah log sonik dan densitas [3]. Masing- masing  data  tersebut  mempunyai  kekuatan  dan  kelemahan  sendiri-sendiri.  Penelitian  untuk mengeksplorasi  data  kedua  metode  tersebut  adalah  hal  penting  agar  kekuatannya  teroptimalkan sedangkan kelemahannya diminimalkan [4].
Seismik inversi merupakan suatu teknik untuk membuat model geologi bawah permukaan dengan menggunakan data seismik sebagai input dan data sumur sebagai kontrol  [5]. Seismik inversi  dapat dinyatakan sebagai suatu pemodelan ke belakang, yaitu dengan menerapkan proses dekonvolusi data seismik  terhadap wavelet yang  selanjutnya  akan  dihasilkan  sebuah  penampang  impedansi  akustik. Metode seismik inversi dapat menurunkan nilai impedansi akustik tiap lapisan yang kemudian dapat digunakan untuk menyediakan interpretasi informasi geologi lebih lanjut.
Elaborasi  untuk  menentukan  hasil  inversi  impedansi  akustik  yang  paling  baik  adalah  penting. Mengingat penentuan impedansi akustik secara inversi secara praktis belum memperhatikan optimasi nilai  eror  dan  korelasi  berdasarkan  penelitian  dan  ketersedian  data.  Dengan  demikian  dilakukan penelitan  yang  bertujuan  untuk  melakukan  optimalisasi  parameter  dan  identifikasi  penyebaran porositas berdasarkan hasil pengukuran.

## 2. Metode Penelitian
Seismik  inversi  dapat  dikatakan  sebagai  pemodelan  ke  belakang,  yaitu  dengan  menerapkan  proses dekonvolusi  data  seismik  terhadap  wavelet  yang  selanjutnya  akan  dihasilkan  sebuah  penampang impedansi akustik [6].
AI = ρV , (1)
dengan AI adalah Impedansi Akustik, ρ merupakan densitas dan V adalah kecepatan. Impedansi  akustik  ( AI )  didefinisikan  sebagai  kemampuan  batuan  untuk  melewatkan  gelombang sesismik yang melaluinya. Tiga parameter penting dari batuan yang memperngaruhi perilaku seismik adalah kecepatan, densitas dan impedansi akustik [7], pengolahan data dilakukan sesuai dengan tujuan dari penelitian ini.
Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. Pengolahan yang dilakukan pada data log sumur bertujuan untuk mempersiapkan berbagai macam data log agar siap  dipakai  untuk  proses Well  to  Seismic  Tie dan  pembuatan  data  pendukung  interpretasi  seperti crossplot antar log serta analisa tuning thickness [8]. Ini terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Well to seismic tie dengan korelasi 0,882.
Gambar 2 .  Lima horizon yang dipergunakan dalam penelitian ini.
Spektrum amplitudo dilakukan pada TWT dekat dengan marker zona target. TWT batas adalah 450  –  600  ms  yang  berada  pada  marker  1400  dan  basement.  Ekstraksi wavelet dilakukan  untuk mencari wavelet terbaik untuk korelasi sumur dan seismik. Setelah itulah dilakukan well to seismic tie . Untuk mencocokan antara seismogram sintetik dengan data seismik, dilakukan proses stretch and squeeze . Marker yang  tersedia  dari  sumur  adalah  1400,  1500,  1630,  1700  dan basement .  Maka dilakukan picking horizon yang menghasilkan sebuah surface di setiap marker tersebut. Adapun hasil dari  pengolahan    data  seismic  dan  sumur,  dapat  dilihat  pada  Gambar  2.  Model  awal  dalam  proses inversi  diperlukan  untuk  mengontrol  hasil  inversi  yang  dilakukan  selanjutnya.  Model  geologi  ini dibuat dengan menggunakan data sumur dan horizon [3].

## 3. Hasil dan Pembahasan
Crossplot merupakan  dasar  parameter  untuk  menentukan  metode  apa  yang  dipakai  lebih  lanjut. Crosplot antara gamma  ray dan p-impedance memperlihatkan  harga AI dapat  digunakan  untuk memisahkan litologi antara sand dan shale [9] . Hasil crossplot dapat dilihat pada Gambar 3.
Untuk  mengetahui hubungan yang sesuai antara impedansi akustik dengan porositas, maka nilai porositas yang digunakan haruslah nilai porositas efektif, dengan harapan porositas efektif mewakili nilai  porositas  yang  sebenarnya.  Nilai  porositas  efektif  yang  digunakan  telah  dipilah  berdasarkan kesamaan trend antara  porositas  efektif  dan  porositas  total.  Hasil  crossplot  dengan AI terlihat  pada Gambar 4.
Metode  inversi  seismik  yang  diterapkan  pada  penelitian  ini  dibatasi  pada  jenis  inversi  seismik bandlimited dan  inversi  seismik model-based .  Dari hasil  inversi bandlimited dan model-based  Hard Constraint serta model-based  Soft  Constraint ,  maka  hasil  inversi model-based  Hard  Constraint menghasilkan impedansi yang paling baik dibandingkan dengan kedua jenis inversi lain yang dilihat dari hasi pengukuran optimasi parameter. Hasil dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 3. Crossplot antara gamma-ray dan p-impedance dengan color key adalah gamma-ray .
Gambar 4. Crossplot antara porositas dengan AI .
Tabel 1. Nilai error , corelation dan error sythentics & seismic masing-masing jenis inversi seismik Jenis Inversi Error Correlation Err. Synthetic & Seismic Bandlimited 2436,94 0,956279 Model Based Hard Constraint 1476,45 0,971918 0,241797 Model Based Soft Constraint 1488,40 0,963722 0,281042 Tabel 2. Nilai QC antara impedansi akustik hasil inversi dengan impedansi sumur. Jenis Inversi Y=X Least Square Bandlimited Y = 1,0555X + 702,08 0,632 Model Based Hard Constraint Y = 1,0592X + 568,41 0,882 Model Based Soft Constraint Y = 1,0294X + 69,067 0,862
Selain  itu,  dilakukan  analisis  juga  terhadap  QC  berupa crossplot antara  nilai  impedansi  akustik hasil inversi dengan nilai akudasi akustik data log sumur pada lokasi sumur. Hasil dapat dilihat pada Tabel 2.
Hasil antara model-based Soft Constraint dan Model Hard Soft Constraint memiliki hasil inversi yang  cukup  baik.  Namun model-based  Constraint memiliki  nilai  yang  baik  pada  kuantitas error , Correlation , Err.  Sythentics & Seismic ,  dan  nilai least  square dari  impedansi  hasil  inversi  dan impedansi sumur yang baik. Hasil penampang impedansi akustik dapat dilihat pada Gambar 5.
Sehingga  metode  inversi model-based  Hard  Constraint dipilih  sebagai  parameter  penentuan dalam  pembuatan  inversi  impedansi  akustik.  Dari  penampang  hasil  inversi,  impedansi  akustik memiliki hasil yang terbaik sesuai yang disajikan Gambar 6.
Gambar 5 . Penampang impedansi akustik hasil optimasi parameter.
Gambar 6. Penampang porositas dengan pendekatan persamaan impedansi akustik.
Hasil crossplot antara  porositas  dan  impedansi  akustik,  digunakan  untuk  mencari  persamaan antara hubungan porositas dan impedansi. Impedansi akustik telah didapatkan dari hasil inversi yang telah  dilakukan.  Adapun  persamaan  porositas  yang  didapatkan  adalah y =  -0,00000557801 x + 0,748735 yang selanjutnya dipergunakan untuk mentransformasi penampang impedansi akustik yang sudah ada ke dalam porositas yang dapat dilihat pada Gambar 7.
Hasil  dari slicing impedansi akustik  yang  ditunjukan  pada  Gambar  9,  maka  bisa  terlihat  bahwa impedansi akustik yang tinggi berada di aerah ketinggian. Sehingga zona batuan pasir dapat terlihat pada impedansi akustik yang bernilai tinggi sesuai Gambar 8.
Selain itu,  terlihat  pada slicing porositas  pada  Gambar  8, bahwa  daerah tinggian  memiliki  nilai porositas efektif yang tinggi juga. Nilai porositas yang dianggap memiliki porositas baik ditunjukkan dengan nilai porositas 0,125 atau 12,5%. Pada penampang porositas tersebut dapat  diobservasi nilai porositas yang lebih besar dari 12,5% ditunjukkan dengan warna merah hingga ungu.
Gambar 7. Slicing impedansi akustik pada horison 1630 per time .
Gambar 8. Slicing porositas pada horison 1630 per time
4. Kesimpulan dan Saran

## Kesimpulan
1. Analisis crossplot Gamma-Ray dan p-impedance dapat  membedakan  litologi sand dan shale pada zona target.
2. Dalam mengkarakterisasi batuan pasir, metode seismik akustik impedansi ini dapa memberikan hasil yang lebih baik daripada menggunakan seismic aplitudo biasa.
3. penetuan  nilai  maksimal  dari  eror  dan  korelasi  dari  ketersediaan  data  yang  ada,  memberikan hasil volum impedansi akustik yang paling maksimal yang dapat dihasilkan.
4. Penyebaran  batuan  pasir  pada  zona  target  dari  peta  akustik  impedansi  dan  porositas, menunjukkan konsistensi yang baik.

## Saran
Dikarenakan hanya satu sumur yang dapat digunakan dalam penelitian ini, disarankan menambahkan data sumur untuk mendapatkan hasil karakterisasi dan deliniasi yang lebih baik baik serta  lebih presisi. Dengan penambahan  data  sumur,  dapat  di  aplikasikan  metode  lain  seperti multi  atribute yang  dapat  digunakan sebagai pembanding dan menambah informasi agar karakterisasi reservoir lebih konklusif.

## Daftar Rujukan
[1] Ginger,  D.,  and  K.  Fielding,  2005, The  petroleum  systems  and  future  potential  of  the  South Sumatra Basin : Proceedings Indonesian Petroleum Association 30th Annual Convention, p. 67- 89.
[2] Sukmono,S., 2002,  AI Inversion & Its Application in Time-Lapse Analysis.
[3] Sukmono,  S.,  2006,  Seismic  Inversion  &  AVO  Analysis  for  Reservoir  Characterization, Laboratorium Geofisika Reservoar, Program Studi Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung.
[4] Cooke,  D.,  and  Cant,  J.,  2010, Model-based  Seismic  Inversion:Comparing  deterministic  and probabilistic approaches : CSEG Recorder, vol April 2010, P. 28 - 39
[5] Yilmaz,  O.,  2006,  Seismic  data  analysis:  processing,  Inversion  and  Interpretation  of  seismic data: Society of exploration geophysics, p. 1793-1999.
[6] Connolly,  P.  A.,  2010, Robust  workflows  for  seismic  reservoir  characterization :  SEG Distinguished Lecture.
[7] Chopra,  S.,  J.  P.  Castagna,  and  Y.  Xu,  2009, Thin-bed  reflectivity  inversion  and  some applications : First Break, 31, 27–34
[8] Meijuan,  J,  Kyle,  T.S.,  2016, Rock  Physics  and  Seismic-Inversion  Based  Reservoir Characterization of the Haynesville Shale , Geophysical Research Institute.
[9] Hossain,  Z.,  and  T.  Mukerji,  2011, Statistical  rock  physics  and  Monte  Carlo  Simulation  of seismic attributes for greensand : 73rd Annual International Conference and Exhibition, EAGE.