MUHAMMAD GHAZALLI | 3712100012

Sejarah Eksplorasi Seismik

Pada awalnya, sejak jaman dahulu seismologi telah digunakan dalam kehidupan manusia.

Instrumen seismik yang paling awal diketahui adalah Zhang Heng seismograph dari Cina pada

masa 132 sebelum masehi, seismograph ini berasal pada zaman dinasti Han yang berfungsi untuk

mendeteksi pergerakan horizontal (Dewey and Byerly, 196; Xinhua,2005).

Gambar 1 Seismograf Zhang Heng

Ketika bumi berguncang, ada mekanisme tertentu di dalam guci yang akan menggetarkan

searah dengan arah datangnya getaran. Missal gempa berasal dari sebelah utara guci, maka

kepala naga sebelah utara akan bergetar dan melepaskan bola ke dalam mulut katak. Hal ini

menjelaskan arah dari epicenter gempa, dan perkiraan waktu (diaati dari besar kerasnya suara

bola yang jatuh).

Guci ini adalah salah satu contoh awal penggunaan seismologi pada jaman dahulu. Pada

hari ini, kebanyakan analisis gempa bumi berasal dari perekaman seismik (Kennet, 2001).

Penggunaan metode seismic untuk eksplorasi telah sukses merubah getaran yang didapat

dari berbagai sumber menjadi gambaran bawah permukaan yang dapat di interpretasi, walaupun

tetap membutuhkan gambaran geologi yang lebih jelas dan informatif. Karena kebutuhan inilah

maka eksplorasi seismik makin berkembang, sehingga sekarang sudah ada akuisisi 3D dengan

detail amplitude, atribut, anisotropy dan atenuasi. Tetapi tantangan eksplorasi seismik akan terus

berkembang, mengikuti poin-poin berikut:

1. Gambaran struktural bawah permukaan yang lebih baik.

2. Statigrafi yang lebih detail.

3. Indikasi jenis batuan.

4. Properties petrofisika.

5. Despkripsi dari patahan dan kekar.

MUHAMMAD GHAZALLI | 3712100012

6. Estimasi kandungan fluida.

7. Kemungkinan perubahan kandungan lapisan (batuan dan fluida) setelah di eksplorasi.

Seismik Multikomponen

Dengan seismic multikomponen, ada beberapa elemen atau tipe dari sensor pergerakan

yang merekam pada suatu lokasi. Contohnya, ada tiga komponen (three-component 3C)

geophone yang menerima getaran dari ledakan dinamit (eksplorasi onshore) atau tiga

akselometer dasar laut dan hydrophone (4C) yang menangkap getaran yang dihasilkan oleh

airgun. Pembagian pergerakan ini dibagi dalam 2, yaitu horizontal dan vertikal. Sumber 3C yang

direkam oleh receiver 3C akan memberikan Sembilan gambaran data setiap tembakan dinamit

(9C).

Selanjutnya adalah dengan menggunakan refleksi dari gelombang S untuk mendapatkan

gambaran property dari bawah permukaan. SS (gelombang S merambat dan dipantulkan sebagai

gelombang S), sama dengan PP, memiliki pantulan gelombang yang simetris. Hal ini

memungkinkan CMP gathering dan stacking. Analisa SS berguna pada metode VSP, near-surface,

dan studi anisotropi. Tetapi, eksplorasi yang dangkal (near-surface) tidak terlalu baik jika

menggunakan gelombang S. Cary (2001) bilang bahwa The much lower cost of acquisition and

processing, the far simpler logistics involved with using P-wave source, and the higher quality final

products are all reasons why 3C recording is winning out of 9C. Simmons dan Backus (2003)

menambahkan, nine-component 3D acquisition hasnt gained wide acceptance within industry.

Gaiser dan Strudley (2004) juga menyimpulkan, the PS-wave section generally has a broader

bandwith and better signal to noise ratio than the S-wave section.

Jadi untuk mendapatkan informasi dari gelombang-S, kita harus merubah fokus ke

konversi gelombang (biasa disebut sebagai konversi dari gelombang P ke S setelah pemantulan).

Asimetri dari pergerakan gelombang PS (hukum Snells) sulit untuk digambarkan dalam

pembuatan bagian PS (Gambar 2). Pada awal 1980 ada penelitain mengenai perubahan

gelombang (meliputi proyek the Edinburgh Anisotropy, forum EDGER Forum di UT-Austin, proyek

the CREWES Project di the University of Calgary, CWP di Colorado School of Mines, and proyek

Dephi Project di Delft). Dan pada perusahaan yang menggunakan seismic juga mengembangkan

akuisisi multikomponen (meliputi BGP, CGGVeritas, Geofizyka Torun, GeoKinetics, ION, PGS, RXT,

and WesternGeco) dan anaisis seismic (meliputi list diatas dan sensor Geofisika). Penelitian ini

juga dilakukan oleh perusahan Energi, seperti Apache, BP, ChevronTexaco, EnCana, ExxonMobil,

Shell, and StatoilHydro) yang meneliti penggunaan dari gambaran yang dihasilan gelombang PS.

Pada awal 90, akuisisi multikomponen telah mencakup eksplorasi laut, dengan adanya

publikasi dari laut utara (Berg dkk, 1994). Publikasi ini dianggap sebagai revolusi pada metode

seismik. Gelombang yang dikonversi dapat dapat membuat gambaran pantulan di lapisan

sedimen yang terisi gas (yang buram) dimana gelombang P mayoritas gagal. Ini adalah contoh

berhasilnya konversi gelombang. Ketika konversi gelombang PS adalah gelombang elastic yang

MUHAMMAD GHAZALLI | 3712100012

telah memiliki banyak kegunaan pada eksplorasi bawah permukaan, mode lainnya seperi S ke P

pada refleksi P-S-S dan P-S-P juga memiliki kegunaan yang spesifik juga. Seperti untuk

meningkatkan data gelombang P, channel horizontal dapat digunakan juga untuk karaktersasi

permukaan yang lebih baik, yang memungkinkan penggambaran gelombang P yang konvensional

dengan lebih baik.

Gambar 2 Diagram dari konversi gelombang untuk VSP dan geometri permukaan (after Stewart, 1991). Shot-receiver Mid-Joint (MP) dan konversi (ACP) juga ditampilkan.

Eksplorsi seismik saat ini telah berkembang pesat, pada dunia akusisi perubahan besar

terjadi pada saat dikenalkannya sensor Microelectromechanical broader-band (MEMS). Sensor

ini menjanjikan penyajian broader-band, lower power, dan mengurangi weight motion sensing

system dibandingkan geophone analog.

Gambar 3 Acceleration-domain receiver yang didapatkan dari seismic 3C di selatan Alberta. Hasil geophone pada sebelah kiri sedangkan pada sebelah kanan adalah hasil dari MEMS.

Perhatikan kesamaannya (Hons dan Stewart, 2009).

MUHAMMAD GHAZALLI | 3712100012

Pada gambar 3, jika dibandingkan hasil dari kedua sensor memang memiliki hasil yang

lumayan mirip. Memasukan sensor tekanan udara akan mengurangi noise udara pada

pengukuran pergerakan permukaan (Alcudia dan Stewart) 2008.

Eksplorasi seismic saat ini lebih ke pengembangan pada pengukuran di lantai samudra,

dengan pengembangan dari gelombang PP dan PS, contohnya penggunaan hokum kirchoff, dan

sebagainya. Sejarah eksplorasi seismik akan terus berkembang dilihat dari kebutuhan energy

yang terus meningkat.

Source: A brief history and extended future of full-wave seismic exploration

Robert R. Stewart University of Houston and University of Calgary