## DESAIN AKUISISI SEISMIK LAUT 3D UNTUK EKSPLORASI HIDROKARBON DENGAN MENGGUNAKAN METODE ENHANCED STATIC

## Bagus Wibisono, Widya Utama, dan Firman Syaifuddin
Departemen Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil Lingkungan dan Kebumian, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : bagusws111@gmail.com
Abstrak. Wilayah  Madura  Timur  bagian  utara  terletak  pada  Cekungan  Jawa  Timur  bagian  utara  yang didominasi  oleh  lingkungan  karbonat.  Pada  lingkungan  karbonat  gelombang  seismik  yang  merambat mengalami pelemahan sehingga menghasilkan data dengan rasio S/N yang rendah. Dalam akuisisi data seismik  penentuan  desain  akuisisi  menentukan  kualitas  data  yang  didapatkan,  penentuan  parameter yang  tidak  tepat  dan  sesuai  dengan  target  akan  menghasilkan  penampang  seismik  dengan  rasio  S/N yang  rendah  sehingga  tidak  mampu  menunjukan  perlapisan  bawah  permukaan.  Lapisan  target  pada penelitian  ini  merupakan  lapisan  basement  pada  kedalaman  4237m.  Proses  penentuan  parameter desain  akuisisi  dilakukan  dengan  metode  statik  dan  enhanced  static  dengan  analisa  kuantitatif  yang kemudian disimulasikan pada model geologi sintetik tanpa menggunakan atenuasi gelombang untuk di analisa secara kualitatif. Parameter desain 2D enhanced static yang didapatkan yaitu fold coverage 45, interval CDP 11m dan offset 4000m dengan konfigurasi off end yang kemudian diaplikasikan pada desain akuisisi seismik 3D. Parameter desain akuisisi seismik 3D yang dianalisa adalah interval jumlah streamer, dan offset.  Desain akuisisi 3D yang didapatkan antara lain konfigurasi offend dengan 6  buah streamer dengan  interval  21.5m  dan  tiap  streamer  memiliki  187  buah  receiver  dengan  interval  21.5m.  Jumlah source  tiap  lintasan  adalah  551  buah  dengan  interval  43m  dengan  jumlah  lintasan  196  buah  untuk lintasan  receiver  dan  source  dengan  interval  64.5m.  Jumlah  fold  yang  didapat  adalah  45  dan  offset 4000m.  Berdasarkan  hasil  analisa,  metode  enhanced  static  mampu  menunjukan  reflektor  lebih  jelas. Untuk  meningkatkan  akurasi  hasil  desain  akuisisi,  analisa  dengan  menggunakan  atenuasi  gelombang, analisa berdasarkan model geologi 3D dan dari sisi ekonomis dapat dilakukan.
Kata Kunci: Desain Akuisisi Seismik 3D; Fold Coverage; Offset; Perambatan Gelombang; Streamer
Abstract. The Northern Eastern Madura region lies in the northern part of the East Java Basin which is dominated by the carbonate environment. In carbonate environments, seismic wave that propagate are weaken so that generate data with a low S/N ratio. In seismic data acquisition, the determination of the acquisition design will influence the quality of the data obtained. Improper parameter determination will produce a seismic section with a low S / N ratio so that it is unable to show subsurface layers.The target layer on this research is the basement layer at 4237m depth. The process of determining the acquisition design parameters is performed by static and enhanced static method with quantitative analysis which then simulated on synthetic geological model without using wave attenuation for qualitative analysis. 2D enhanced static design parameters are (1) fold coverage 45, (2) CDP interval 11 m and (3) offset 4000m with  off-end  configuration  which  was  then  applied  to  3D  seismic  acquisition  design  .  The  analyzed  3D seismic  acquisition  design  parameters  were  interval  number  of  streamer,  and  offset.  3D  acquisition designs include an off-end configuration with 8 streamers with 21.5m  intervals and each streamer has 187  receivers  with  intervals  of  21.5m.  The  number  of  sources  per  track  is  551  pieces  at  43m  intervals with a total of 196 passes for the receiver and source paths at 86m intervals. The number of fold is 45 and offset 4000m. Based on the analysis, the enhanced static method is able to show the reflector more clearly. To improve the accuracy of the acquisition design results, the analysis by using wave attenuation, analysis based on 3D geological model and from the economic side can be performed.
Keywords: 3D Seismic Design Acquisition; Fold Coverage; Offset; Wave Propagation; Streamer

## PENDAHULUAN
Cekungan  Jawa  Timur  bagian  Utara  merupakan jenis  cekungan  lingkungan  karbonat  dan  termasuk cekungan  belakang  busur  yang  berada  pada  batas tenggara  dari  Lempeng  Eurasia.  Pada  lokasi  ini sebelumnya  sudah  dilakukan  akuisisi  data  seimik  2D yang  mana  menunjukan  adanya  prospek  minyak bumi.  Berdasarkan  hasil  akuisisi  seismik  2D  tersebut maka  dapat  dikembangkan  eksplorasi  dengan menggunakan  seismik  3D.  Pada  lingkungan karbonat,  gelombang  seismik  yang  merambat mengalami  pelemahan  sehingga  menghasilkan  data seismik  dengan  rasio  S/N  yang  rendah.  Rasio  S/N yang rendah  tersebut  disebabkan  karena  adanya  kontras kecepatan  dan  densitas  yang  tinggi.  Nilai  kontras yang  tinggi  menyebabkan  gelombang  seismik cenderung  dipantulkan  sehingga  kenampakan reflektor  dibawah  lapisan  karbonan  menjadi  tidak jelas.
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan desain  akuisisi  seismik  3D  berdasarkan  data  sesimik  2D yang sudah tersedia. Dalam penentuan desain akuisisi tersebut  digunakan  metode enhanced  static untuk mendapatkan  data  seismik  dengan signal  to  noise ratio (S/N) yang tinggi   sehingga   mampu menunjukan lapisan  target  dengan  baik.  Lapisan  target  pada penelitian  ini  merupakan  lapisan basement yang berada dibawah lapisan karbonat.  Penelitian ini juga bertujuan  untuk  mendapatkan  parameter  desain akuisisi  3D  dan  membandingkan  metode  desain akuisisi  statik  dengan  metode enhanced  static . Parameter  desain  akuisisi  yang  dianalisa  pada penelitian  ini  adalah  interval common  depth  point (CDP), fold  coverage , far  offset ,  dan  jumlah streamer .

## Geologi Regional
Daerah  penelitian  terletak  pada  sebelah  Timur Pulau  Madura  yang  terletak  pada  lepas  pantai  Pulau Madura.  Daerah  tersebut  termasuk  pada  Cekungan Jawa  Timur  bagian  Utara  yang  dikelompokkan sebagai  cekungan  belakang  busur  yang  terbentuk akibat  tumbukan  Lempeng  Hindia  Australia  yang bergerak  kearah  utara  terhadap  lempeng  Sunda yang  dicirikan  oleh  anomali  rendah  didaerah tumbukan  dan  anomali  tinggi  didaerah  pegunungan selatan  Jawa  (Fatahillah  dkk.,  2016).  Kerangka tektonik  cekungan  Jawa  Timur  Utara  berupa graben, half-graben dan  sesar-sesar  hasil  dari  proses rifting yang  dihasilkan  pada  periode  ekstensional  yaitu pada masa Paleogen (Panjaitan, 2010).
Pada  Zaman  Kapur  Akhir  cekungan  ini merupakan  cekungan  laut  di  bagian  selatan  zona subduksi    (Satyana    dan    Purwaningsih,    2003). Cekungan  Laut  Jawa  Bagian  Timur  dibatasi  di  bagian barat  oleh  Busur  Karimunjawa,  di  bagian  timur  oleh laut  dalam  Lombok,  Flores,  Salayar  dan  Cekungan Makasar  Selatan.  Cekungan  ini  memanjang  ke  arah timur-laut  dari  lepas  pantai  busur  volkanik  Laut Jawa  hingga  ujung  tenggara  Kalimantan  dan bergabung dengan bagian selatan Selat Makasar  dan dibatasi  dibagian  timur-laut  oleh  Paternoster Platform  dan  Zona  Sesar  Adang  (Satyana  dan Purwaningsih, 2003).
Interval Common Depth Point (CDP) dan Ukuran Bin Ketika  sumber  gelombang  diberikan  dibawah permukaan,  maka  gelombang  tersebut  akan memantul  ketika  bertemu  dengan  medium  yang berbeda. Pada  seimsik 2D jarak antar titik pantul tersebut  merupakan  CDP  interval.  Sedangkan  pada seismik 3D, titik  pantul tersebut  berada pada suatu bidang atau area yang disebut BIN.  CDP merupakan banyaknya gelombang yang melalui titik atau target yang  sama.  Sehingga  ketika  semakin  banyak  CDP pada  satu  titik  maka  data  yang  didapatkan akan memiliki  rasio  S/N  yang  tinggi.  (Chaouch dan Mari, 2006).  Untuk  mendapatkan  interval  CDP  atau ukuran  BIN  tersebut  digunakan  persamaan  (1) berikut :
CDP/Ukuran BIN = 𝑉𝑟𝑚𝑠
4 𝑥 𝑓𝑚𝑎𝑥 𝑥 tan 𝛼 (1) dengan  Vrms  adalah  kecepatan  rata  –  rata  lapisan, fmax  adalah  frekuensi  maksimal  dari  gelombang seismik,  dan  tan  α  adalah  nilai  tan  dari  sudut kemiringan  maksimum  target  (Chaouch dan Mari, 2006).

## Far Offset
Far  offset merupakan  jarak  terjauh  antara sumber  gelombang  dengan receiver yang dapat merekam  sumber  gelombang  tersebut. Far  offset akan  mempengaruhi  kedalaman  yang  didapatkan pada  akuisisi  data  seismik  seperti  pada  persamaan berikut ini :
H(max) = 0.5 x Z x ( ( 𝑉+𝑉𝑠 𝑉−𝑉𝑠 ) 1 2 (2)
dimana  H(max)  adalah far  offset ,  Z  adalah kedalaman  target,  V  adalah  kecepatan  rata  –  rata hingga  lapisan  target,  dan  Vs  adalah  kecepatan  pada lapisan permukaan (Talagapu, 2005).

## Jumlah Channel
Penentuan jumlah receiver ditentukan berdasarkan  panjang  lintasan  serta  jarak  antar receiver .  Penentuan  jumlah receiver ini  akan mempengaruhi fold  coverage yang  didapatkan ketika  akuisisi.  Namun,  nilai fold  coverage tidak hanya  ditentukan  oleh receiver ,  melainkan dipengaruhi  juga  oleh source .  Adapun  untuk menghitung  jumlah receiver dapat  menggunakan persamaan sebagai berikut ini:
∑𝐶ℎ = 𝐹𝑎𝑟 𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡 ∆𝑅 (3) dimana merupakan  jumlah  dari receiver dalam satu    lintasan, merupakan  jarak  atau  interval antar receiver .  Persamaan  teresbut  digunakan acuan  untuk  menentukan  jumlah receiver yang digunakan (Cordsen dkk., 2000).

## Desain Akuisisi Seismik Laut
Akuisisi  data  seismik  laut  dilakukan  dengan menggunakan  beberapa  streamer  terletak  yangdi belakang  kapal.  Setiap  streamer  menggabungkan ratusan  hidrophon  yang  diletakan  pada  jarak tertentu.  Panjang  satu  streamer  dapat  mencapai  6 sampai  8  kilometer.  Pada  bagian  belakang  kapan terdapat  satu  atau  lebih  sumber  seismik.  Sumber seismik  tersebut  biasanya  berasal  dari  rangkaian air- guns (Biondi,  2006).  Untuk  melakukan  akuisisi, seperti  pada  halnya  seismik  darat  perlu  dibuat terlebih  dahulu  desain  akuisisinya.  Tujuan  utama dari  pembuatan  desain  akuisisi  adalah  untuk mendapatkan  sampel  kubus  yang  cukup  yang  dapat menggambarkan secara akurat dari hasil migrasi post- stack.  Parameter  desain  lainnya  yang  juga  penting adalah offset. Offset minimum harus sekecil  mungkin agar  dapat  cukup  mencangkup  target  dangkal. Offset maksimum  harus  sebesar  mungkin  agar mendapatkan  estimasi  kecepatan  yang  akurat  yang dibutuhkan  untuk  penggambaran stacking dan post- stack (Biondi,  2006).

## METODOLOGI
Penelitian  dilakukan  untuk  mendapatkan desain  akuisisi  sesimik  3D  dengan  menggunakan metode enhanced  static dan  membandingkan metode  tersebut  dengan  metode  statik . Data  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  25  buah lintasan seismik 2D dan 1 buah data sumur. Data sumur  yang  digunakan  adalah well  marker, log densitas,  dan  log  sonik.  Lokasi  penelitian  berada disebelah  Timur  pulau  Madura  dengan  luas  area penelitian sebesar 396,6km 2 .
Berikut  ini  merupakan  diagram  alir  dari penelitian yang dilakukan :

## Gambar 1. Alur penelitian
Penelitian  ini  terbagi  menjadi  2  tahap,  yaitu tahap  pembuatan  model  dan  pembuatan  desain akuisisi. Model geologi sintetik ini dibuat berdasarkan data  seismik  serta  data  sumur  yang  ada.  Model tersebut akan dibutuhkan untuk simulasi desain akuisisi yang  dibuat.  Setelah  membuat  model  geologi sintetik,  selanjutnya  adalah  menentukan  parameter desain akuisisi berdasarkan analisa kuantitatif berdasarkan  persamaan  yang  ada.  Analisa  secara kuantitatif ini  disebut  juga  metode  statik.  Setelah didapatkan  parameter  desain  berdasarkan  analisa kuantitatif,  maka  akan  dilakukan  simulasi  desain akuisisi  pada  model  geologi  sintetik  yang  telah dibuat.  Simulasi  tersebut  akan  menghasilkan  data seismik sintetik yang akan dianalisa kualitasnya secara kualitatif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  tahap  pembuatan  model  geologi  terdapat beberapa  langkah  yang  harus  dikerjakan,  yaitu pengikatan  data  sumur  dengan  data  seismik, ekstrapolasi  data  sumur  dan picking  horizon untuk menentukan  batas  lapisan.  Informasi  parameter lapisan  bawah  permukaan  berupa  nilai  densitas  dan
kecepatan  lapisan  juga  didapatkan  dari  data  sumur tersebut.  Pada  tahap  pembuatan  tersebut menghasilkan  informasi  jumlah  lapisan  bawah
permukaan  dengan  nilai  densitas  dan  kecepatan seperti pada tabel 1 berikut.
Tabel 1. Jumlah Lapisan serta Parameter Fisis Lapisan
Sumur Lapisan Kedalaman (m) Kecepatan Interval(m/s) Densitan (kg/m 3 ) PJG-1 Water 0-258 1500 1000 PJG-1 Seafloor 258-376 1139.936276 1780.057 PJG1 EJ8-TbNCarb 376-556 1344.537143 1886.59 PJG-1 EJ1-A 556-847 1732.407394 2043.906 PJG-1 EJ1-B 847-941 1593.597778 2135.427 PJG-1 EJ1-C 941-2887 2717.037763 2404.456 PJG-1 EJ5-CDCarb 2887-3248 4486.109628 2697.393 PJG-1 EJ4-NGBCarbShale 3248-3368 4620.142719 2662.986 PJG-1 EJ4-NGBClastic 3368-3646 4649.858514 2661.14 PJG-1 EJ3-SynRift-2 3646-3958 5130.443309 2804.559 PJG-1 EJ2-SynRift-1 3958-4237 5690.108443 2821.649 PJG-1 Basement >4237 6549.725531 2810.164
Informasi kedalaman lapisan target; yang pada penelitian  ini  merupakan  lapisan  basement; dibutuhkan  untuk  menentukan  nilai far  offset dalam analisa  kuantitatif.  Kemudian  kecepatan  interval dan densitas lapisan akan mempengaruhi perambatan  gelombang  dalam  simulasi  desain akuisisi  berdasarkan  analisa  kuantitatif.  Berdasarkan informasi  kecepatan  interval  pada  tabel  1.  lapisan yang  merupakan  batuan  karbonat  berada  pada kedalaman  2887m.  Hal  tersebut  karena  terdapat kontras  kecepatan  yang  sangat  tinggi.  Kontras kecepatan  yang  sangat  tinggi  tersebut  akan mempengaruhi  perambatan  gelombang  seismik karena  gelombang  tersebut  akan  cenderung dipantukan sehingga lapisan yang berada dibawahnya tidak tercitrakan dengan baik.
Setelah  pembuatan  model  geologi,  maka selanjutnya  adalah  menentukan  paramter  desain akuisisi  seismik  2D  berdasarkan  analisa  kuantitatif. Anaisa  kuantitatif  dilakukan  dengan  menghitung nilai  interval  CDP,  kemudian  nilai fold  coverage, dan nilai far  offset. Berdasarkan  analisa  kuantitatif tersebut  didapatkan  parameter  desain  akuisisi seperti pada tabel 2.
Tabel 2. Parameter Desain Akuisisi Analisa Kuantitatif
Parameter  tersebut  kemudian  disimulasikan untuk  mengetahui  data  seismik  yang  didapatkan. Data  seismik  yang  didapatkan  dianalisa  secara kualitatif  untuk  mengetahui  bahwa  lapisan  target sudah tercitrakan dengan baik atau belum. Analisa tersebut  dilakukan  berdasarkan  parameter  interval CDP, fold  coverage, dan far offset.  Setelah  dianalisa, lapisan  target  bedasarkan  desain  akuisisi  tersebut belum  mampu  mencitrakan  lapisan  target  dengan jelas  karena  terdapat  kemenerusan  yang  tidak menerus  sehingga  dilakukan  penentuan  desain akuisisi  kembali  untuk  meningkatkan  kualitas  data. Gambar  2.  merupakan  data  hasil  desain  akuisisi berdasarkan  analisa  kuantitatif  dan  gambar  3. merupakan  data  hasil  desain  akuisisi  berdasarkan analisa kualitatif.
Parameter Ukuran CDP Interval 22 m Jumlah Shot 551 Jumlah Receiver 93 Interval Shot 43 m Interval Receiver 43 m Far Offset 3193.517 m Fold 45
Gambar 2. Desain akuisisi analisa kuantitatif

## Gambar 3. Desain akuisisi analisa kualitatif
Berdasarkan  kedia  gambar  tersebut,  dapat  dilihat bahwa  kemenerusan  pada  gambar  3  terlihat  lebih jelas  terutama  pada  lapisan.  Penentuan  desain akuisisi  pada  gambar  3.  dilakukan  berdasarkan analisa  parameter  desain,  yaitu  interval  CDP, fold coverage ,  dan far  offset dengan  beberapa  variasi parameter  sebagai  pembanding.  Hasil  desain akuisisi  dengan  analisa kualitatif  terdapat  pada  tabel3.
Tabel 3. Parameter Desain Akuisisi Analisa  Kuantitatif Parameter Ukuran CDP Interval 11 m Jumlah Shot 551 Jumlah Receiver 187 Interval Shot 43 m Interval Receiver 21,5 m Far Offset 4000 m Fold 45 Parameter desain akuisisi hasil analisa kuantitatif  tersebut  akan  dijadikan  sebagai  acuan dalam  penentuan  desain  akuisisi  seismik  3D. Penentuan desain akuisisi seismik 3D dilakukan dengan menganalisa parameter jumlah streamer dan offset. Pada  penelitian  ini  terdapat  3  buah  variasi  nilai parameter  pada masing-masing  parameter.  Pada jumlah streamer penulis membandingkan 4,6 dan 8 buah streamer. Berdasarkan analisa pada ketiga parameter  tersebut,  penggunakan  6  buah streamer menghasilkan persebaran trace yang lebih merata  pada  keseluruhan offset sehingga  penulis menggunakan parameter 6 buah stramer.
Setelah  menentukan  jumlah streamer penulis membandingkan  jarak offset yang  digunakan.  Nilai parameter  yang  digunakan  adalah  4000m,  3000m, dan  2000m.  Berdasarkan  analisa  tersebut  jumlah fold terbanyak  dengan  persebaran  yang  baik terdapat  pada offset 4000m  sehingga  penulis menguunakan parameter tersebut. Maka berdasarkan  analisa  tersebut  penulis  mendapatkan parameter desain akuisisi 3D seperti pada tabel 4.
Tabel 4. Parameter Desain Akuisisi 3D Parameter Ukuran Konfigurasi Off End Jumlah Streamer 6 Interval Streamer 21.5 m Interval CDP 11 m Jumlah Shot /lintasan 551 buah Jumlah Receiver/Streamer 187 buah Interval Shot 43 m Interval Receiver 21.5 m Jumlah Receiver Line 260 buah Jumlah Shot Line 260 buah Interval Receiver Line 64.5 m Interval Shot Line 64.5 m Far Offset 4000 m Fold Coverage 45

## PENUTUP Simpulan dan Saran
Hasil  desain  akuisisi  dengan  menggunakan enhanced  static lebih  baik  dibandingkan  dengan menggunakan  metode  statik.  Hal  tersebut  karena desain  akuisisi enhanced  static menghasilkan penampang  seismik  yang  lebih  baik  karena menunjukan  kemenerusan  reflektor  yang  lebih jelas  sehingga  parameter  desain  akuisisi  metode enhanced static dapat dijadikan rekomendasi.
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, penulis menyarankan untuk menggunakan atenuasi  gelombang  agar  data  yang  dihasilkan lebih  mendekati  kondisi  alam  sehingga  data  yang didapatkan  lebih  akurat.  Kemudian,  penulis menyarankan  untuk  dilakukan  analisa  lebih  lanjut dengan  menggunakan  metode  Full  Wave  Form pada  desain  akuisisi  3D  serta  analisa  dari  segi ekonomis.

## DAFTAR PUSTAKA
Biondi,  B.  (2006), 3D  Seismic  Imaging ,  Investigations  in Geophysics,  Society  of  Exploration  Geophysicists. http://doi.org/10.1190/1.9781560801689 .
Chaouch,  A.  dan  Mari,  J.L.  (2006),  "3-D  Land  Seismic Surveys:  Definition  of  Geophysical  Parameter", Oil &  Gas  Science  and  Technology  -  Revue  de  l’IFP , Vol.61, No.5, hal. 611–630. http://doi.org/10.2516/ogst:2006002.
Cordsen, A., Galbraith, M. dan Peirce, J. (2000), Planning Land 3-D Seismic Surveys , Geophysical
Developments  Series,  Society  of  Exploration Geophysicists. http://doi.org/10.1190/1.9781560801801. Fatahillah,  Y.,  Hilyah,  A.  dan  Utama,  W.  (2016), "Penentuan  Potensi  Batuan  Induk  Menggunakan Model  Log  Toc  Pada  Formasi  Ngimbang,  Lapangan “Arrazi”, Cekungan Jawa Timur Utara", Jurnal Teknik ITS , Vol.5, No.2,
hal. B352-B354–B354.
http://doi.org/10.12962/j23373539.v5i2.18240
Panjaitan,  S.  (2010),  "Prospek  Migas  pada  Cekungan
Jawa  Timur  dengan  Pengamatan  Metode  Gaya Berat",  Buletin  Sumber  Daya  Geologi,  Vol.5,  No., hal. 168–181
Satyana,  A.H.  and  M.  E.  M.  Purwaningsih,  “Oligo- Miocene  carbonates  of  Java:  Tectonic  Setting  and Effects  of  Volcanism,”  in  Proceedings  of  Joint
Convention  Jakarta  2003  .  The  32nd  IAGI  and  28th HAGI  Annual  Convention  and  Exhibition,  2003,  no. 1, hal. 1–27.
Talagapu,  K.K.  2005.  2D  and  3D  Land  Seismic  Data
Acquisition and Seismic Data Processing. Department  of  Geophysics,  College  of  Science  and Technology Andhra University. Andhra Pradesh.
-----------------