KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOLOGI
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI
GEOFISIKA EKSPLORASI
SEISMIK REFLEKSI

1.
2.
3.
4.
5.

OLEH :
KELOMPOK 2:
A.WIRAWIJAYA ACHMAD (D61108252)
ST. NOORFAIKA FADILA (D61110004)
RISMA (D61111005)
SUPARMANTO (D61111261)
ARSAT (D61111902)

MAKASSAR
2014

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu negara dengan cadangan sumberdaya
hidrokarbon yang besar, cadangan tersebut dihasilkan dari cekungan-cekungan
berumur Tersier yang tersebar di seluruh wilayah negeri dan sampai saat ini
berjumlah 60 cekungan. Kegiatan ekplorasi dan eksploitasi minyak dan gas bumi
merupakan kegiatan yang sangat penting di dalam dunia industri perminyakan,
dimana umumnya setelah kegiatan eksplorasi dilaksanakan dan apabila ditemukan
kandungan minyak bumi yang dianggap cukup komersial, maka kegiatan itu akan
dilanjutkan dengan kegiatan eksploitasi minyak bumi tersebut. Namun kegiatan
eksplorasi tadi tidak hanya berhenti disitu saja, melainkan terus berjalan seiring
dengan kegiatan eksploitasi dilaksanakan dengan harapan dapat dilakukan
pengembangan zona hidrokarbon yang lebih luas ataupun kearah yang lebih dalam
pada sumur pemboran. Kemajuan industri minyak dan gas bumi tidak lepas dari
perkembangan teknologi yang ada. Sampai saat ini minyak dan gas bumi merupakan
salah satu komoditas ekspor utama Indonesia. Pengumpulan data seismik bertujuan
untuk mengetahui keadaan geologi bawah permukaan yang mencakup struktur
geologi, stratigrafi, litologi, dan perangkap hidrokarbon serta pencarian daerah
prospek. Dalam tahap interpretasi seismik kita harus menentukan hubungan antara
paramater seismik dengan geologi serta hubungan antara refleksi seismik dengan
batas-batas sikuen. Metode seismik digunakan untuk mengetahui zona hidrokarbon
secara detail ke arah horizontal.
BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Metode Seismik
Metode Seismik adalah suatu metode dalam ilmu Geofisika yang
dipergunakan untuk mendeteksi struktur bawah permukaan. Metode ini termasuk
metode geofisika aktif. Seismik di bagi menjadi dua yaitu Seismik Refraksi (Bias)
dan Seismik Refleksi (Pantul).
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 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 intensif 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.
2.2 Konsep Dasar Seismik Refleksi
Dalam melakukan suatu interpretasi seismic prosedur yang umum dilakukan
adalah :
Pemahaman geologi daerah penelitian, terutama masalah evolusi cekungan
dan proses sedimentasi terkait
Pemahaman mengenai karakter data seismic yang digunakan misalnya
polaritas, fase, resolusi, bising dan lainnya
oKarakterisasi horizontal target, baik segi geologi (jenis litologi, tebal,
pelamparan lateral/vertical) maupun geofisika (kecepatan, densitas, perilaku
kurva gammaray/SP dan lain lain)
Pengikatan data seismic dan data bor (well seismic tie), serta bila mungkin
dengan data singkapan
Identifikasi horizon target pada rekaman seismic dengan menggunakan
konsep stratigrafi sekuen dan seismic stratigrafi
Pemetaan horizon target pada rekaman seismic dengan menggunakan konsep
stratigrafi sekuen dan seismic stratigrafi
Pembuatan peta kontur waktu atau kedalaman serta analisa kwalitas
interpretasi bila memungkinkan

 Analisa lingkungan pengendapan, fasies dan system track berdasarkan data

seismic
Analisa atribut dan pemodelan data seismic bila diperlukan
Sintesa sejarah geologi

KONSEP DASAR SEISMIK REFLEKSI

Seismik refleksi adalah metoda geofisika dengan menggunakan gelombang
elastis yang dipancarkan oleh suatu sumber getar yang biasanya berupa ledakan
dinamit (pada umumnya digunakan di darat, sedangkan di laut menggunakan sumber
getar (pada media air menggunakan sumber getar berupa air gun, boomer atau
sparker).
Gelombang bunyi yang dihasilkan dari ledakan tersebut menembus
sekelompok batuan di bawah permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali ke
atas permukaan melalui bidang reflektor yang berupa batas lapisan batuan.
Gelombang yang dipantulkan ke permukaan ini diterima dan direkam oleh alat
perekam yang disebut geophone (di darat) atau Hydrophone (di laut), (Badley, 1985).
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.

Seismik refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batasbatas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis
gelombang yakni: Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan
Gelombang Love

Esplorasi seismik refleksi dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasi

prospek dangkal dan eksplorasi prospek dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow
seismic reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan
tambang lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah
prospek hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu saja
menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda begitu pula dengan teknik lapangannya.
Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga bagian penting yaitu
pertama adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh
data dari lapangan yang disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga
dihasilkan penampang seismik yang mewakili daerah bawah permukaan yang siap
untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi data seismik untuk
memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga untuk
memperkirakan material batuan di bawah permukaan.

Seismik

refraksi

dihitung

berdasarkan

waktu jalar

gelombang

pada

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

Terjadinya Gelombang Refleksi

Terjadinya gelombang refleksi diakibatkan oleh adanya pulsa seismic yang
merambat sebagai gelombang elastis yang mentransfer energi menjadi pergerakan
partikel batuan. Kecepatan gelombang dalam batuan umumnya mencapai ribuan feet
permeter.
Salah satu sifat akustik khas pada batuan adalah Impedansi Akustik (AI) yang
merupakan hasil perkalian antara densitas (p) dan kecepatan (V).

Efek Interfretasi
Refleksi gelombang seismic akan timbul setiap terjadi perubahan harga AI.

Salah satu masalah dalam metoda seismic refleksi adalah adanya efek interferensi
respon seismic dari perubahan AI yang sangat rapat. Interferensi ini bisa bersifat
positif atau negatif yang dipengaruhi oleh bentuk pulsa seismic yang digunakan.
Harga kontras AI dapat diperkirakan dari amplitude refleksinya, semakin besar
amplitudonya semakin besar refleksi dan kontras AI-nya.

Resolusi Vertikal
Resolusi didefinisikan sebagai jarak minimum antara dua obyek yang dapat

dipisahkan oleh gelombang seismic dan berhubungan erat dengan fenomena

interferensi. Suatu contoh jika saat TWT (two way time) dari suatu perlapisan batuan

(batugamping) mencapai setengah panjang gelombang atau saat tebal waktu

batugamping sama dengan seperempat panjang gelombang, maka akan terjadi
interferensi konstruktif maksimum dan ketebalan ini dikenal sebagai tuning
thickness. Ketebalan minimum batuan untuk dapat memberikan refleksi sendiri
bervariasi dari 1/8 1/30 panjang gelombang.
Pada situasi dimana diperlukan perkiraan tebal lapisan yang lebih tipis dari
panjang gelombang, maka dapat digunakan teknik pemodelan, karena secara teoritis
tebal tersebut dapat diperkirakan dari variasi amplitude refleksi. Dengan
bertambahnya kedalaman, dimana kecepatan bertambah tinggi dan frekuensi
bertambah kecil, maka tuning thickness juga akan semakin bertambah. Hubungan
kecepatan dan frekuensi dalam resolusi vertical adalah :
^ = v/f
f = 1/T

Resolusi Horisontal
Resolusi horizontal akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman,

bertambahnya kecepatan dan berkurangnya frekuensi reflaksi tersebut berasal dari

daerah dimana terjadi interaksi antara muka gelombang dan bidang reflector, daerah
tersebut dikenal dengan zona fresnal.

Efek Kedalaman
Kecepatan akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman karena efek

kompaksi dan diagenesa, sedangkan frekuensi akan berkurang akibat efek atenuasi
dan panjang gelombang semakin besar. Oleh karena itu dengan bertambahnya
kedalaman, resolusi vertical dan resolusi horizontal akan berkurang sedangkan efek
interferensi akan semakin besar akibat meningkatnya panjang pulsa sehubungan
dengan berkurangnya frekuensi.

Efek Porositas

Pada batuan klastik, porositas tergantung pada tekanan diferensial yaitu perbedaan
antara

tekanan overburdeni dan

tekananinterstitial. Porositas

menurun

dengan

peningkatan tekanan diferensial dalam proses yang irreversible, oleh karena itu
porositas batuan klastik umumnya tergantung pada tekanan diferensial maksimum
yang pernah terjadi. Nilai porositas tinggi umumnya berkaitan dengan kecepatan
rendah dan sebaliknya. Porositas batuan klastik umumnya berkurang terhadap
kedalaman

pemendaman

akibat

kompaksi,

berkurangnya

pemilahan

dan

meningkatnya sementasi.

Efek Jenis Fluida Pori

Kehadiran hidrokarbon yang mempunyai densitas dan kecepatan lebih rendah

daripada air akan mengakibatkan turunnya AI batuan reservoir. Bagaimana jenis

fluida yang mempengaruhi karakter seismic akan tergantung pada impedansi akustik
relatif dari reservoir dan litologi disekitar reservoir.

2.3 Kelebihan dan Kekurangan Metode Seismik

Apabila dibandingkan dengan metode-metode geofisika lainnya, metode
seismik memiliki beberapa keunggulan dan kelemahan, yaitu:
KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN METODE SEISMIK
Metode Seismik
Keunggulan

Kelemahan
Banyaknya

data

yang

Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun

dikumpulkan dalam sebuah survei
kedalaman dalam parameter fisis yang relevan,
akan sangat besar jika diinginkan
yaitu kecepatan seismik.
data yang baik
Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur Perolehan data sangat mahal baik

akuisisi dan logistik dibandingkan

di bawah permukaan
dengan metode geofisika lainnya.
Reduksi
dan
prosesing
Dapat

dipergunakan

untuk

membatasi
membutuhkan

kenampakan

stratigrafi

dan

banyak

waktu,

beberapa
membutuhkan komputer mahal

kenampakan pengendapan.
dan ahli-ahli yang banyak.
Respon pada penjalaran gelombang seismik
bergantung dari densitas batuan dan konstanta
Peralatan yang diperlukan dalam
elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan
akuisisi umumnya lebih mahal
konstanta tersebut (porositas, permeabilitas,
dari metode geofisika lainnya.
kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui
dari metode seismik.
Deteksi
Memungkinkan

untuk

deteksi

terhadap keberadaan hidrokarbon

langsung kontaminan,

langsung

terhadap
misalnya

pembuangan limbah, tidak dapat

dilakukan.

Berdasarkan kelemahan dan keunggulannya, maka metode seismik sangat

baik digunakan jika dapat diperkirakan bahwa terdapat kontras kecepatan pada target
yang diinginkan. Namun, mengingat bahwa suatu survei geofisika disamping
keunggulan metode juga harus memperhatikan sisi ekonomisnya, maka pemilihan
metode-metode yang cocok dari segi ekonomis dan target menjadi sangat penting.
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.
Seismik Refleksi dipergunakan untuk mendeteksi Hidrokarbon. Sedang
Seismik Refraksi dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya
cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisan tanah penutup (overburden). Eksplorasi
seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika untuk menerangkan
aktifitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan
bumi dengan bantuan gelombang seismik. Hasil rekaman yang diperoleh dari survei
ini disebut dengan penampang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan
menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak
untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat
kemungkinan adanya jebakan-jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari
penampang seismiknya.

PERBANDINGAN

METODE

SEISMIK

REFLEKSI

DAN

METODE

SEISMIK REFRAKSI
Metode Seismik Refraksi (Bias)
Keunggulan
Pengamatan

refraksi

Metode Seismik Refleksi (Pantul)

Kelemahan

membutuhkan Karena lokasi sumber dan penerima yang

lokasi sumber dan penerima yang kecil, cukup lebar untuk memberikan citra bawah
sehingga

relatif

murah

dalam permukaan yang lebih baik, maka biaya

pengambilan datanya
Prosesing

refraksi

akuisisi menjadi lebih mahal.

relatif

simpel
Prosesing seismik

refleksi

memerluakn

dilakukan kecuali proses filtering untuk

komputer yang lebih mahal, dan sistem data
memperkuat sinyal first berak yang
base yang jauh lebih handal.
dibaca.
Karena pengambilan data dan lokasi
Karena banyaknya data yang direkam,
yang cukup kecil, maka pengembangan
pengetahuan terhadap database harus kuat,
model untuk interpretasi tidak terlalu
diperlukan juga beberapa asumsi tentang
sulit dilakukan seperti metode geofisika
model yang kompleks dan interpretasi
lainnya.
Kelemahan
Dalam pengukuran yang regional ,

membutuhkan personal yang cukup ahli.

Keunggulan
Pengukuran seismik pantul menggunakan

Seismik refraksi membutuhkan offset

offset yang lebih kecil
yang lebih lebar.
Seismik bias hanya
kecepatan

gelombang

bekerja

jika Seismik pantul dapat bekerja bagaimanapun

meningkat perubahan

kecepatan

sebagai

fungsi

sebagai fungsi kedalaman.

kedalaman
Seismik bias biasanya diinterpretasikan
dalam bentuk lapisan-lapisan. Masing- Seismik
masing

lapisan

topografi.
Seismik bias

memiliki
hanya

pantul

lebih

mampu

melihat

dip dan struktur yang lebih kompleks

menggunakan Seismik pantul merekan dan menggunakan

waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset) semua medan gelombang yang terekam.
Model yang dibuat didesain untuk Bawah permukaan dapat tergambar secara
menghasilkan waktu jalar teramati.

langsung dari data terukur

2.4 Metode Pengambilan data

Mekanisme pengambilan data lapangan yang dipergunakan dalam Seismik
Refraksi adalah mengetahui jarak dan waktu yang terekam oleh alat Seismograf
untuk mengetahui kedalaman dan jenis lapisan tanah yang diteliti. Dari getaran atau
gelombang yang diinjeksikan dari permukaan tanah akan merambat kebawah lapisan
tanah secara radial yang di mana pada saat bertemu lapisan dengan sifat elastik
batuan di bawah permukaan yang berbeda. Maka gelombang yang datang akan
mengalami pemantulan dan pembiasan. Gelombang yang melewati bidang batas
dengan sifat lapisan yang berbeda akan terpantul dan terbiaskan kepermukaan
kemudian di tangkap oleh alat reciver yaitu Geophone yang diletakkan di permukaan.
Berdasarkan perbedaan-perbedaan tersebut, teknik refleksi lebih mampu
menghasilkan data pengamatan yang dapat diinterpretasikan (interpretable). Seperti
telah dinyatakan sebelumnya, bagaimanapun juga teknik refleksi membutuhkan
biaya yang lebih besar. Biaya tersebut biasanya sangat signifikan secara ekonomis.

Karena survey refleksi membutuhkan biaya lebih besar daripada survey

refraksi, maka sebagai konsekuensinya survey refraksi lebih senang digunakan untuk
lingkup sempit/kecil. Misalnya digunakan dalam mendukung analisis lingkungan
atau geologi teknik. Sedangkan survey refleksi digunakan dalam eksplorasi minyak
bumi.

DAFTAR PUSTAKA
http://kornelisekopatty.blogspot.com/2012/06/seismik-refleksi-untuk-eksplorasi.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Metoda_seismik
http://duniaseismik.blogspot.com/2008/06/tahapan-seismik.html
http://wingmanarrows.wordpress.com/2013/01/23/eksplorasi-geofisika-5-metodaseismik-refleksi/
http://kristyoadhi.blogspot.com/2013/12/dasar-observasi-seismik-refleksisedimen.html