Seismik | Interpretasi Struktur Patahan Menggunakan Atribut Seismik

---

Dalam geologi, Sesar atau patahan adalah fraktur planar atau diskontinuitas dalam volume batuan, di mana telah ada perpindahan signifikan sebagai akibat dari gerakan massa batuan. Sesar-Sesar berukuran besar di kerak bumi merupakan hasil dari aksi gaya lempeng tektonik, dengan yang terbesar membentuk batas-batas antara lempeng, seperti zona subduksi atau sesar transform. Energi yang dilepaskan menyebabkan gerakan yang cepat pada sesar aktif yang merupakan penyebab utama gempa bumi. Menurut ilmu geofisika, sesar terjadi ketika batuan mengalami tekanan dan suhu yang rendah sehingga sifatnya menjadi rapuh (Wikipedia).

Pada penampang seismik, sesar diindikasikan dengan terdapatnya diskontinuitas atau ketidakmenerusan suatu rekflektor seismik. Namun tidak semua diskontinuitas pada data penampang seismik merupakan patahan, bisa berupa rekahan, atau bahkan hanya noise. Sehingga melakukan interpretasi patahan langsung dari data seismik merupakan suatu yang penuh dengan ambiguitas. Untuk itulah diperlukan suatu metode yang dapat digunakan untuk mengurangi ambiguitas tersebut.

Dalam masalah ini, atribut seismik dapat sangat berperan. Atribut seismik sendiri merupakan perhitungan kembali data seismik dengan tujuan untuk memperoleh informasi baru yang tidak dapat diperoleh pada penampang seismik biasa. Atribut seismik yang dapat digunakan untuk membantu dalam mengurangi ambiguitas pada saat interpretasi patahan dari data seismik adalah structural smoothing, variance, ant-tracking, dan iso-frequency component. Semua atribut tersebut dapat di hitung menggunakan software PETREL pada menu geophysics - volume attributes.

Gambar di bawah ini adalah contoh penampang seismik secara horizontal (time slice). Data berikut akan kita lakukan interpretasi patahan dengan menggunakan bantuan dari atribut atribut seismik.

Tahap melakukan interpretasi patahan menggunakan bantuan atribut seismik adalah sebagai berikut.

1. Conditioning

Proses conditioning merupakan proses pengkondisian data seismik. Pada data seismik biasa sering terlihat reflektor reflektor yang seperti terputus putus (discontinue) yang sering diinterpretasikan sebagai patahan, namun pada kenyataannya tidak semua reflektor yang terputus adalah patahan. Atribut seismik yang digunakan pada tahap ini adalah atribut structural smoothing. Dengan menggunakan atribut ini amplitudo reflektor yang terlalu rendah dan terlalu tinggi akan dihilangkan sehingga reflektor seismik yang dihasilkan dari penampang atribut structural smoothing akan terlihat lebih kontinu jika dibandingkan dengan penampang seismik hasil pengukuran lapangan.

2. Edge Detection

Proses edge detection merupakan proses untuk mendeteksi ketidakkontinuan dari dari seismik hasil dari proses conditioning. Ketidakkontinuan inilah yang dianggap sebagai rekahan/patahan. Atribut seismik yang digunakan pada proses ini adalah atribut variance. Secara sederhana, atribut ini menghitung variansi atau ketidakmiripan suatu titik pada data seismik dengan titik titik di sekitarnya sehingga ketidakkontinuan pada reflektor seismik akan terlihat dari penampang atribut variance ini. Semakin besar perbedaan suatu titik dengan titik titik disekitarnya maka akan semakin besar pula amplitudo yang dihasilkan pada penampang variance ini.

3. Edge Enhancement

Proses edge enhancement merupakan tahap penajaman tampilan dari ketidakkontinuan data seismik yang telah di deteksi pada proses sebelumnya. Hal ini dilakukan untuk memperjelas proses interpretasi patahan yang akan dilakukan selanjutnya. Atribut seismik yang digunakan pada tahap ini adalah atribut ant-tracking. Atribut ant-tracking merupakan atribut yang mengekstrak ketidakkontinuan yang ada pada data seismik hasil atribut variance dengan meningkatkan nilainya. Ketidakkontinuan yang semula terlihat samar samar atau tidak jelas akan diperjelas pada perhitungan atribut ini.

4. Post-Conditioning

Proses post-conditioning merupakan tahap pengkondisian akhir data seismik yang akan diinterpretasi. Pada proses edge enhancement ketidakkontinuan data ditingkatkan sehingga banyak ketidakkontinuan akan terlihat, baik yang merupakan patahan, rekahan, ataupun hanya sekedar noise atau sinyal pengganggu. Proses post-conditioning ini dilakukan untuk mereduksi noise noise yang kemungkinan muncul saat proses edge enhancement. Atribut yang digunakan pada proses ini adalah atribut iso-frequency component.

Tahap tahap tersebut dilakukan dengan ketentuan bahwa, input tahap selanjutnya merupakan output dari tahap sebelumnya. Jika kita misalkan:

• data volume seismik asli = A
• output proses conditioning = B
• output proses edge detection = C
• output proses edge enhancement = D
• dan output proses post-conditioning = E

maka,

• pada proses conditioning, input = A, output = B
• pada proses edge detection, input = B, output = C
• pada proses edge enhancement, input = C, output = D
• pada proses post-conditioning, input = D, output = E

Seteah keempat tahap tersebut dilakukan, maka patahan pada suatu data seismik akan terlihat lebih jelas, dengan demikian ambiguitas dari interpretasi patahan pada data seismik dapat dikurangi.

Dari gambar diatas, dapat dilihat bahwa data seismik asli (atas kiri) yang kemudian di hitung atribut stuctural smoothing, variance, ant-tracking, dan iso-frequency component maka struktur patahannya terlihat makin jelas. Dari penampang penampang tersebutlah kita dapat melakukan interpretasi patahan dengan lebih pasti seperti gambat di bawah ini (garis lengkung hitam merupakan daerah yang diindikasikan patahan).

Dari penjelasan diatas, dapat dirangkum bahwa tahap - tahap melakukan proses ini adalah sebagai berikut:

1. Pro-Conditioning menggunakan atribut Structural Smoothing.
2. Edge Detection menggunakan atribut Variance.
3. Edge Enhancement menggunakan atribut Ant-Tracking.
4. Post Conditioning menggunakan atribut Iso-Frequency Component.
5. dan terakhir adalah melakukan interpretasi patahan dengan menggunakan volume volume atribut yang telah di bentuk sebelumnya.

Untuk proses lebih detail silahkan tonton video berikut ini.

Software yang digunakan adalah PETREL 2009. Untuk software dengan versi lain kemungkinan terdapat perbedaan tata letak interface-nya, namun masih mirip. Silahkan disesuaikan saja.

Demikian penjelasan tentang interpretasi struktur geologi bawah permukaan berupa patahan dengan menggunakan bantuan atribut seismik. Semoga bermanfaat, Terima Kasih.

Referensi:

Aqrawi, A.A., Weinzierl, W., Daber, R. dan Boe, T.H. 2012. Directional Guided Seismic Attributes and Their Use in Assisting Structural, Stratigraphic and Lithological Interpretation. SEG Las Vegas 2012 Annual Meeting.

Backe, G., Swierczek, E., MacDonald, J. dan Bailey, A. 2011. Seismic Attributes and Structural Interpretation – It Takes Two to Tango. APPEA Journal 2012. Hal. 437-454.

Bahorich, M.S. dan Farmer, S.L. 1995. 3-D Seismic Discontinuity for Fault and Stratigraphic Features: The Coherence Cube. SEG.

Chopra, S. dan Marfurt, J.K. 2005. Seismic Attributes – A Historical Perspective. Geophysics. Vol. 70. Hal. 3SO – 28SO.

Chopra, S. dan Marfurt, J.K. 2006. Seismic Attribute Mapping of Structure and Stratigraphic. USA: SEG & EAGE.

Cox, T. dan Seitz, K. 2007. Ant Tracking Seismic Volumes for Automated Fault Interpretation. AAPG GeoConvention 2007.

Ngeri, A.P., Tamudobereto-ari, I. dan Amakiri, A.R.C. 2015. Ant-Tracker Attributes: An Effective Approach to Enhancing Fault Identification and Interpretation. IOSR Journal of VLSI and Signal Processing. Vol. 5. Hal. 67-73.