10. teknologi eksplorasi

7/30/2019 10. Teknologi Eksplorasi

1/42

TEKNOLOGI EKSPLORASI

PIK DAN SDMFirdaus Sulaiman ([email protected])


2/42

Geofisika Eksplorasi

Geofisika merupakan suatu ilmu yang dilandasi oleh hukum-hukum fisika dan matematika untuk diterapkan dalam studitentang bumi.

Secara umum geofisika dapat dibedakan :

Geofisika sebagai suatu studi model untuk menjelaskan sifat dantingkah laku bumi, dan

Geofisika sebagai suatu ilmu yang dikembangkan untukkepentingan eksplorasi bahan-bahan galian yang ada


3/42

Geofisika Eksplorasi

Geofisika eksplorasi adalah pemakaian metoda fisika untukpencarian minyak, gas, mineral, air tanah dan sebagainya,untuk eksplorasi dan eksploitasi dalam arti ekonomis.

Gelombang seismik, gravitasi, kemagnetan, kelistrikan, danelektromagnetik.

Ilmu geofisika merupakan suatu "alat untuk mengetahuikeadaan geologi bawah permukaan.

Geofisika eksplorasi memanfaatkan dua metode, yaitumetode aktif dan metode pasif,

Metode Pasif : Mengukur gejalah alam Metode Aktif : Mengukur gejalah buatan


4/42

Metode Pasif dan Metode Aktif

Metode pasif: metode yang dalam melakukan pengukuranmemanfaatkan medan alami yang dipancarkan oleh bumi.

Misalnya dengan memanfaatkan gelombang gempa bumi, medangravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik danelektromagnetik bumi serta radiasi radioaktivitas bumi.

Metode aktif: metode yang pengukurannya memanfaatkangelombang buatan gangguan yang dikirimkan ke Bumi lalumencatat respon yang diberikan oleh Bumi.

Misalnya dengan memanfaatkan ledakan dinamit, pemberianarus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lainsebagainya.


5/42

Metode Pasif : Mengukur gejalah alam

Metoda Gravitasi, yaitu mengukur medan gaya berat dipermukaan bumi, banyak dipengaruhi oleh perbedaan density(rapat masa) batuan penyusun bumi.

Metoda Kemagnetan, yaitu mengukur medan kemagnetan bumi,dimana di beberapa tempat akan berlainan karena adanyakandungan mineral bijih tertentu yang bersifat magnetik, banyak

dipengaruhi oleh sifat susceptibility (kerentanan) magnetik darimaterial.

Metoda Radioaktif, yaitu mengukur sifat radioaktif bebatuan,terutama pada eksplorasi mineral yang mengandung radioaktif.

Metoda Aliran panas, mengukur aliran panas yang muncul ke

permukaan bumi. Metoda Seismik pasif /Gempa mikro (mikro earthquake),

yaitu menguku rgetaran-getaran yang muncul dari dalam bumi,terutama dalam survei gempa bumi, survei panasbumi/ geotermal


6/42

Metode Aktif : Mengukur gejalah buatan

Metode Seismik (seismik bias dan seismik pantul), yaitu kitamembuat getaran dipermukaan bumi dan merekam respon yangterjadi karena pantulan ataupun pembiasan gelombang getarantersebut. Faktor yang berpengaruh yaitu sifat impedansi akustikbebatuan.

Metode Resistivity, dengan mengalirkan arus listrik ke dalam

tanah dan kita ukur beda potensial yang terjadi, maka dapat diukurbeda nilai tahanan jenis bebatuan.

Metode Elektromagnetik, yaitu membuat medanelektromagnetik (dengan sirkuit di permukaan) serta kita ukur kuatmedannya, maka akan ada anomali bilamana di bawah terdapat

cebakan urat bijih/ benda metal. Metode Ground Probing Radar, dengan memancarkan

gelombang radar ke permukaan tanah dan menngkap responnya,maka akan akan didapat gambaran bawah permukaan dari jaluryang di pindai (scan).


7/42

Beberapa Metoda Geofisika Eksplorasi

Metoda geofisika yang dipakai luas dalam eksplorasi yaituseismik, gravitasi, kemagnitan dan metode elektrik.

Metoda seismik dan gravitasi banyak digunakan dalam eksplorasiminyak,

metoda elektrik sering dipakai untuk pencarian cebakan bijih dan

pelacakan air tanah,

metoda magnetik dapat digunakan untuk kepentingan kedua halitu.

Beberapa metoda yang masih jarang digunakan di Indonesia,

yaitu radioaktivitas dan pengukuran aliran panas.


8/42

Metoda Gravitasi (1)

Metoda gravitasi :melakukanpengukuran medangravitasi bumi padadaerah yang diteliti.

Medan gravitasi disatu tempatdengan tempatlainnya akan memilikiharga gravitasi yangberbeda.

Hal itu disebabkan oleh adanya perbedaan rapatmasa(density) batuan untuk jenis batuan yang berbeda, danbatuan yang memiliki rapatmasa tinggi akan mempunyaigaya tarikan gravitasional yang lebih besar.


9/42


Batuan denganrapatmasa tinggidan mempunyaibentuk strukturmelengkung ke atas,misalkan antiklin,maka medan gravitasidi bagian sumbuantiklin akan lebihbesar dibandingkanpada bagian sayapnya.

Contoh lain : struktur kubah garam dimana rapat masabatuannya lebih kecil daripada rapatmasa batuan sekitar yangditerobosnya, dan ini dapat diketahui dengan rendahnyaharga gravitasi di atas struktur tersebut dibandingkan denganharga gravitasi di sekitarnya.


10/42


Anomali ataupun kelainansetempat dari medan gravitasi,yang dikerjakan dalam eksplorasihidrokarbon, mempunyai hargasepersatujuta atau bahkan seper-

sepuluhjuta dari medan gravitasibumi.

Oleh karenanya, peralatanpengukuran gravitasi untukeksplorasi dirancang sedemikian

rupa untuk mengukur nilai mutlakgaya itu sendiri.

Peralatan pengukuran yang modern telah dirancang agar mampudan cukup peka untuk mengukur hingga satu per seratus juta darinilai gravitasi bumi.


11/42


Metoda gravitasi akanmemberikan hasil yangbaik padadaerah denganperbedaan rapatmasa

yang cukup tajam. Contoh : pemetaan

wilayah cekungansedimen di mana batuan

dasar (basement rocks)mempunyai rapatmasalebih tinggi dibandingkandengan rapatmasabatuan di sekitarnya.


12/42


Data dari pengukurangravitasi dapatmenimbulkan amb igu i t a s dalam proses interpretasi,yaitu tidak memberikan

penyelesaian unik atautunggal, karena medangravitasi yang serupadapat ditimbulkan olehbeberapa bentuk distribusi

masa yang berlainan.

Informasi geologi dan geofisika lainnya akan sangat bergunadalam mengatasi masalah ambiguitas ini.


13/42

Metoda Kemagnetan (1)

Peta yang dihasilkan daripengukuran kemagnetanakan menunjukkanvariasi medan magnitbumi.

Variasi tersebutdisebabkan oleh adanyaperubahan strukturataupun litologi yang

berbeda dengan hargakerentanan magnetik(magnetic susceptibility)yang berbeda.


14/42


Batuan sedimen padaumumnya mempunyaiharga kerentananmagnetik yang lebihkecil bila dibandingkan

dengan batuan bekuataupun batuanmetamorf (relatif lebihbanyak mengandungmineral magnetit).

Metode magnetik pada awal mulanya digunakan dalameksplorasi minyak dimana daerah-daerah yang menunjukkanstruktur geologi dari formasi lapisan minyak banyak terkontrololeh keadaan topografi, patahan ataupun punggungan padabatuan dasarnya.


15/42


Sejak berkembangnya metodaaeromagnetik, yaitupengukuran dengan pesawatudara, penelitian dengan cara inidalam eksplorasi minyak banyakditujukan untuk mengetahuiketebalan lapisan sedimen padadaerah-daerah di mana taktersedia data yang baik.

Interpretasi terhadap datasemacam ini menjadi kompleks,karena adanya fakta bahwa

perubahan kerentanan magnetikpada lapisan sedimenmemberikan efek nyata terhadapmedan magnetik yang terukur,dibandingkan efek nyata batuandasar dari cekungan itu sendiri.


16/42

Untuk kepentinganeksplorasi tambang nonhidrokarbon, metoda inidigunakan untuk melokalisasidaerah cebakan bijih yang

mengandung mineral-mineralmagnetik saja.


Interpretasi data pengukuran kemagnitan akan mengalamiambiguitas, seperti halnya gravitasi, karena kelangkaan dankeunikan inherent dalam metoda potensial.

Oleh karenanya, adanya informasi geologi akan membantumenyelesaikan ketidakpastian dari interpretasi akhir.


17/42



18/42



19/42

Metoda Elektrik (1)

Metoda elektrik sering pula disebut sebagai metoda geolistrik atauresistivity sounding dan mempunyai berbagai metoda yang satusama lain agak berbeda dalam teknik operasionalnya.

Metoda elektrik ini dimaksudkan untuk mendapatkan informasitentang lapisan batuan berdasarkan perbedaan harga tahanan jenis

(resitivity) lapisan batuan.

Power Supplyand Ammeter

Metalstakes or

plates

Volt meter

Metal stakes


20/42

Metoda ini telahcukup lamadigunakan untukpemetaan bataslapisan.

Pada cara ini kitaalirkan suatu aruslistrik ke dalamlapisan batuankemudian mencatatperbedaan potensialyang timbul dari duaelektrode yangberbeda letaknya.

Metoda Elektrik (2)


21/42

Metoda Elektrik (3)

Dalam bidang teknik sipil,metoda ini dipakai untukmenentukan kedalamanbatuan dasar yangdipandang kuat untuk

peletakan fondasibangunan yangdiinginkan.

Untuk keperluan penelitian airtanah, metoda geolistrikdigunakan untuk mendeteksi posisi penyebaran akuifer sertadapat digunakan untuk mencari lapisan-lapisan berair asin.

Dalam bidang penelitian panasbumi, metoda ini digunakanuntuk melokalisir daerah pengumpulan panas yang berada didekat permukaan.


22/42

Metoda Elektrik (4)

Metoda dalam kelompok pengukuran secara elektrik yaitu:

1. Metoda potensial diri : mendeteksi adanya mineral tertentu yangbereaksi dengan elektrolit akibat aliran arus listrik sehinggamenimbulkan peristiwa potensial elektrokimia. Misalkan endapansulfida, akan menimbulkan potensial elektrokimia pada bagianatasnya dan itu dapat dideteksi dengan elektrode di perumukaantanah.


23/42

Metoda Elektrik (5)

2. Metoda elektromagnetik, mendeteksisifat reduksi batuan bawah permukaan.

Suatu arus bolak-balik dimasukkan ke dalampermukaan bumi, dengan bantuan jaringankoil kemudian amplitudo dan perbedaanfase potensial yang terjadi dapat diukur dipermukaan. Cara ini banyak dipakai untukeksplorasi bijih besi ataupun cebakan metal.


24/42

Metoda Elektrik (6)

3. Metoda magnetotelurik, merupakan cara pemantauanarus elektromagnetik alamiah yaitu arus alam tersebutmelalui material lapisan bumi yang berbeda komposisi dansifat kelistrikannya.

4. Metoda resistivitaspemetaan cekungan padatahap awal dari eksplorasiminyak bumi, energi panasbumi dan mendeteksi

lapisan aquifer


25/42

Metoda Elektrik (7)

5. Metoda ground penetratingradar (georadar) :mempelajarikondisi bawah permukaanberdasarkan sifat EM denganmenggunakan gelombang radiodengan frekuensi antara 1-1000MHz. Georadar memanfaatkansifat refleksi radiasi EM sepertipada metode seismik refleksi.Pengukuran GPR ini tepat untukmendeteksi benda benda kecil

yang berada di dekatpermukaan bumi (0,1-3 meter).

Tohge et al., 1998


26/42

Metoda Elektrik (8)

manganese limestone

sandstone


27/42

Metoda Seismik (1)

Metode seismik merupakan salah satu metode yang sangatpenting dan banyak dipakai di dalam teknik geofisika.

Hal ini disebabkan metode seismik mempunyai ketepatanserta resolusi yang tinggi di dalam memodelkan strukturgeologi di bawah permukaan bumi.

Dalam menentukan struktur geologi, metode seismikdikategorikan ke dalam dua bagian yang besar yaitu seismikbias dangkal (head wave or refrected seismic)dan seismikrefleksi (reflected seismic).

Seismik refraksi efektif digunakan untuk penentuan strukturgeologi yang dangkal sedang seismik refleksi untuk strukturgeologi yang dalam .


28/42

Metoda Seismik (2)

Dasar teknik seismik dapat digambarkan sebagai berikut. Suatusumber gelombang dibangkitkan di permukaan bumi. Karenamaterial bumi bersifat elastik maka gelombang seismik yang terjadiakan dijalarkan ke dalam bumi dalam berbagai arah.

Pada bidang batas antar lapisan, gelombang ini sebagian

dipantulkan dan sebagian lain dibiaskan untuk diteruskan kepermukaan bumi.

Dipermukaan bumi gelombang tersebut diterima oleh serangkaiandetektor (geophone) yang umumnya disusun membentuk garislurus dengan sumber ledakan (profil line), kemudian

dicatat/direkam oleh suatu alat seismogram. Dengan mengetahui waktu tempuh gelombang dan jarak antar

geophone dan sumber ledakan, struktur lapisan geologi di bawahpermukaan bumi dapat diperkirakan berdasarkan besarkecepatannya.


29/42

Metoda Seismik (3)


30/42

Metoda Seismik (4)


31/42


32/42


33/42


34/42

Metoda Seismik (8)

Seismik bias jarang digunakan dalam eksplorasi minyak,umumnya dipakai untuk kepentingan pekerjaan teknik sipil.

Seismik pantul dapat melokalisasi dan memetakan adanyastruktur antiklin, patahan, dan kubah garam.

Dalam segala hal, keberhasilan eksplorasi untuk mengetahuiakumulasi minyak bumi secara stratigrafis dengan seismikpantul membutuhkan koordinasi yang baik antara ahli geologidengan ahli seismik.


35/42


36/42


37/42

Metoda Radioaktif

Untuk pencarian cebakanmineral yang mengandunguranium digunakan peralatanyakni geigercounter untukmengukur besarnya radiasi

persatuan waktu. Dengan penggunaan alat

tersebut maka metoda inidapat dimasukkan dalamsalah satu cara prospeksigeofisika.


38/42

Metoda Radioaktif

Pada lubang pemborankadang dilakukan deteksilitologi dengan alat neutron-log.


39/42

Pengukuran Lubang Pemboran ( well logging)

Cara ini banyak dibahasdalam bidang ilmuGeologi Minyakbumi danTeknik ReservoirMinyakbumi.

Peralatan pengukurandimasukkan ke dalamlubang pemboran danmelakukan pengukuransifat fisik batuan.Beberapa tipe peralatanantara lain : Neutron-Log, Resistivity-Log,Density-Log, Gama-rayLog.


40/42

Pengukuran Lubang Pemboran ( well logging)

Cara ini merupakan hal yang umum dilakukan dalampemboran eksplorasi minyak bumi.


41/42


42/42

10. teknologi eksplorasi

Documents