ANALISA WELL LOGGING UNTUK PENENTUAN LINGKUNGAN PENGENDAPAN

 Well Logging 

Well logging 

merupakan suatu teknik untuk mendapatkan databawah permukaan dengan menggunakan alat ukur yang dimasukkan kedalam lubang sumur, untuk evaluasi formasi dan identifikasi ciri-ciri batuandi bawah permukaan (Schlumberger, 1958).Tujuan dari well logging adalah untuk mendapatkan informasilitologi, pengukuran porositas, pengukuran resistivitas, dan kejenuhanhidrokarbon. Sedangkan tujuan utama dari penggunaan log ini adalahuntuk menentukan zona, dan memperkirakan kuantitas minyak dan gas bumi dalam suatu reservoir. Pelaksanaan wireline logging merupakan kegiatan yang dilakukandari memasukkan alat yang disebut sonde ke dalam lubang pemboransampai ke dasar lubang. Pencacatan dilakukan dengan menarik sondetersebut dari dasar lubang sampai ke kedalaman yang diinginkan dengan kecepatan yang tetap dan menerus. Kegiatan ini dilakukan segera setelah pekerjaan pengeboran selesai ( lihat Gambar 1.1). Hasil pengukuran atau pencatatan tersebut disajikan dalam kurva log vertikal yang sebandingdengan kedalamannya dengan menggunakan skala tertentu sesuai keperluan pemakainya.Tampilan data hasil metode tersebut adalah dalam bentuk log yaitu grafik kedalaman dari satu set kurva yang menunjukkan parameter yang diukur secara berkesinambungan di dalam sebuah sumur (Harsono,1997). Dari hasil kurva-kurva yang menunjukkan parameter tersebut dapatdiinterpretasikan jenis-jenis dan urutan-urutan litologi serta ada tidaknyaKomposisi hidrokarbon pada suatu formasi di daerah penelitian. Dengan kata lain metode well logging merupakan suatu metode yang dapatmemberikan data yang diperlukan untuk mengevaluasi secara kualitatif dan kuantitatif adanya Komposisi hidrokarbon.

Dalam pelaksanaan well logging truk logging diatur segaris dengankepala sumur, kabel logging dimasukkan melalui dua buah roda-katrol.Roda katrol atas diikat pada sebuah alat pengukur tegangan kabel. Didalam kabin logging atau truk logging terdapat alat penunjuk beban yang menunjukkan tegangan kabel atau berat total alat. Roda katrol bawah diikat pada struktur menara bor dekat dengan mulut sumur. Setelah alat-alat logging disambungkan menjadi satu diadakan serangkaian pemeriksaan ulang dan kalibrasi sekali lagi dilakukan supaya yakin bahwa alat berfungsi dengan baik dan tidakterpengaruh oleh suhu tinggi atau lumpur. Alat logging kemudian ditarikdengan kecepatan tetap, maka dimulailah proses perekaman data. Untukmengumpulkan semua data yang diperlukan, seringkali diadakan beberapa kali perekaman dengan kombinasi alat yang berbeda (Harsono,1997). Sistem pengiriman data di lapangan dapat menggunakan jasasatelit atau telepon, sehingga data log dari lapangan dapat langsungdikirim ke pusat komputer untuk diolah lebih lanjut perbedaan elektrokimia antara air di dalam formasi dan lumpur pemboran,akibat adanya perbedaan salinitas antara lumpur dan Komposisi dalambatuan maka akan menimbulkan defleksi positif atau atau negatif darikurva ini (Bassiouni, 1994).Gambar 1.2 Metode log SP (modified from Bassiouni, 1994).Potensial ini diukur dalam milivolts (mV) dalam skala yang relatif yang disebabkan nilai mutlaknya (absolute value) bergantung pada sifat-sifat dari lumpur pemboran. Dibagian yang shaly , defleksi SP maksimum ke arah kanan yang dapat menentukan suatu garis dasar shale. Defleksidari bentuk logshale baseline menunjukan zona batuan permeabel yangmengandung fluida dengan salinitas yang berbeda dari lumpur pemboran(Russell, 1951).Log SP hanya dapat menunjukkan lapisan permeabel, namun tidakdapat mengukur harga absolut dari permeabilitas maupun porositas darisuatu formasi. Log SP sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti resistivitas formasi, air lumpur pemboran, ketebalan formasi dan parameter lain. Jadi pada dasarnya jika salinitas Komposisi dalam lapisanlebih besar dari salinitas lumpur maka kurva SP akan berkembang negatif dan jika salinitas Komposisi dalam lapisan lebih kecil dari salinitas lumpur maka kurva SP akan berkembang positif. Dan bilamana salinitas Komposisi dalam lapisan sama dengan salinitas lumpur maka defleksikurva SP akan merupakan garis lurus sebagaimana pada shale(Doveton,1986).Kurva log SP tidak mampu secara tepat mengukur ketebalanlapisan karena sifatnya yang lentur. Perubahan dari posisi garis dasar serpih (Shale BaseLine) ke garis permeabel tidak tajam melainkan halussehingga garis batas antara lapisan tidak mudah ditentukan.Kegunaan Log SP adalah untuk (Exploration Logging, 1979) :1. Identifikasi lapisan-lapisan permeabel.2. Mencari batas-batas lapisan permeabel dan korelasi antar sumur berdasarkan batasan lapisan tersebut.3. Menentukan nilai resistivitas air-formasi (Rw).4. Memberikan indikasi kualitatif lapisan serpih.

Dari berbagai kondisi batuan dan Komposisi yang ada di dalamnya,bentuk-bentuk kurva SP adalah sebagai berikut :

Pada lapisan shale, kurva SP berbentuk garis lurus. Pada lapisan permeabel mengandung air asin, defleksi kurvanyaakan berkembang negatif (ke arah kiri dari garis shale). Pada lapisan permeabel mengandung hidrokarbon, defleksi SPakan berkembang negatif.Pada lapisan permeabel mengandung air tawar, defleksi SP akanberkembang positif.

Log Resistivitas

Resistivitas atau tahanan jenis suatu batuan adalah suatukemampuan batuan untuk menghambat jalannya arus listrik yang mengalir melalui batuan tersebut (Thomeer, 1948). Resistivitas rendah apabilabatuan mudah untuk mengalirkan arus listrik dan resistivitas tinggi apabilabatuan sulit untuk mengalirkan arus listrik. Resistivitas kebalikan darikonduktivitas, satuan dari resisitivitas adalah ohmmeter (Ÿmeter). Besarnya harga resisitivitas (tinggi atau rendah) suatu batuan tergantungpada sifat karakter dari batuan tersebut. Nilai resistivitas pada suatu formasi bergantung dari (Chapman, 1976) :

Salinitas air formasi yang dikandungnya.

Jumlah air formasi yang ada.

Struktur geometri pori-pori.Sifat atau karakter batuan diantaranya adalah porositas, salinitasdan jenis batuan, hal ini dapat dianalisis sebagai berikut:

Pada lapisan permeabel yang mengandung air tawar, hargaresistivitasnya tinggi, karena air tawar mempunyai salinitas rendahbahkan lebih rendah dari air filtrasi sehingga konduktivitasnya rendah.

Pada lapisan permeabel yang mengandung air asin, harga resistivitasnya rendah karena air asin mempunyai salinitas yangtinggi sehingga konduktivitasnya tinggi. Pada lapisan yang mengandung hidrokarbon resistivitasnya tinggi. Pada lapisan yang mengandung sisipan shale, harga resistivitasnyamenunjukkan penurunan yang selaras dengan persentase sisipantersebut.Pada lapisan kompak harga resistivitas tinggi, karena lapisankompak mempunyai porositas mendekati nol sehingga celah antar butir yang menjadi media penghantar arus listrik relatif kecil.

 Gambar 1.4 Defleksi log resistivitas (Rider, 1996).

Ketika suatu formasi di bor, air lumpur pemboran akan masuk kedalam formasi sehingga membentuk 3 zona yang terinvasi, yaitu :

a. Flushed Zone

Merupakan zona infiltrasi yang terletak paling dekat dengan lubangbor serta terisi oleh air filtrat lumpur yang mendesak Komposisisemula (gas, minyak ataupun air tawar). Meskipun demikianmungkin saja tidak seluruh Komposisi semula terdesak ke dalamzona yang lebih dalam.

b. Transition Zone

Merupakan zona infiltrasi yang lebih dalam keterangan zona iniditempati oleh campuran dari air filtrat lumpur dengan Komposisisemula.

c. Uninvaded Zone

Merupakan zona yang tidak mengalami infiltrasi dan terletak paling jauh dari lubang bor, serta seluruh pori-pori batuan terisi olehKomposisi semula.

Log Radioaktif 

Log ini menyelidiki intensitas radioaktif mineral yang mengandungradioaktif dalam suatu lapisan batuan dengan menggunakan suaturadioaktif tertentu.

LogG amma Ray 

            Menurut Bassiouni (1994), log ini digunakan untuk mengukur intensitas radioaktif yang dipancarkan dari batuan yang didasarkan bahwasetiap batuan memiliki komposisi komponen radioaktif yang berbeda-beda. Unsur±unsur radioaktif itu adalah Uranium(U),Thorium(Th), danPottasium(K). Log sinar gamma mengukur intensitas sinar gamma alamiyang dipancarkan oleh formasi. Sinar gamma ini berasal dari peluruhanunsur-unsur radioaktif yang berada dalam batuan.Batupasir dan batugamping hampir tidak mengandung unsur-unsur radioaktif. Serpih mempunyai komposisi radioaktif yang tinggi yaitu rata-rata 6 ppm Uranium, 12 ppm Thorium dan 2% Potassium (Schlumberger,1958). Berdasarkan hal ini maka log sinar gamma dapat digunakan untukmengetahui komposisi serpih pada suatu formasi.Pada lapisan permeabel yang bersih (clean), kurva gamma ray  menunjukkan intensitas radioaktif yang sangat rendah, terkecuali jikamempunyai komposisi mineral-mineral tertentu yang bersifat radioaktif.Sedangkan pada lapisan yang kotor (shally ), kurvagamma ray akan menunjukkan intensitas radioaktif yang tinggi. Batubara oleh log sinar gamma ditunjukkan dengan nilai yang sangat rendah. Hal ini disebabkanbatubara berasal dari material organik sehingga tidak mempunyaikomposisi unsur radioaktif.Log ini umumnya berada disebelah kiri kolom kedalaman dengansatuan API unit ( American Petroleum Institute). Log sinar gamma terutamadigunakan untuk membedakan antara batuan reservoir dan non reservoir.Selain itu juga penting didalam pekerjaan korelasi dan evaluasi komposisiserpih di dalam suatu formasi.

Log Densitas (RHOB)

Log ini menunjukkan besarnya densitas dari batuan yang ditembuslubang bor. Dari besaran ini sangat berguna dalam penentuan besaran porositas. Selain itu juga dapat mendeteksi adanya indikasi hidrokarbon atau air bersama-sama dengan log neutron.Prinsip dasar dari log densitas ini adalah menggunakan energiyang berasal dari sinar gamma. Pada saat sinar gamma bertabrakan dengan elektron dalam batuan akan mengalami pengurangan energi.Energi yang kembali sesudah mengalami benturan akan diterima oleh detektor yang berjarak tertentu dengan sumbernya (makin lemah energiyang kembali menunjukkan makin banyaknya elektron-elektron dalambatuan, yang berarti makin padat butiran/mineral penyusun batuanpersatuan volume (Dewan, 1983). Dalam log densitas besarnya nilai kurva dinyatakan dalam satuan gram/cc.

Menurut Sonnenberg (1991), kegunaan log densitas adalah untuk : Mengukur nilai porositas, Korelasi antar sumur pemboran,Mengenali komposisi atau indikasi fluida dari formasi.

 Log Neutron (NPHI)

Menurut Schlumberger (1958), log neutron berguna untuk penentuan besarnya porositas batuan. Prinsip dasar dari alat ini adalah memancarkan neutron secara terus menerus dan konstan pada lapisan(keterangan massa neutron netral dan hampir sama dengan massa atomhidrogen). Partikel-partikel neutron memancar menembus formasi dan bertumbukan dengan material-material dari formasi tersebut. Akibatnya neutron mengalami sedikit hilang, besar kecilnya energi yang hilangtergantung dari perbedaan massa neutron dengan massa material pembentuk batuan/formasi (Doveton, 1986). Hilangnya energi yang paling besar adalah bila neutron bertumbukan dengan suatu atom yang mempunyai massa yang samaatau hampir sama, seperti halnya atom hidrogen.  Peristiwa ini dalam microsecond ditangkap oleh detektor alat pengukur. Bila konsentrasi hidrogen di dalam formasi besar, maka hampir semua neutron mengalami penurunan energi serta tidak tertangkap jauh dari sumber radioaktifnya. Sebaliknya bila konsentrasi hidrogen kecil, partikel-partikel neutron akanmemancar lebih jauh menembus formasi sebelum tertangkap (Russell,1951). Dengan demikian kecepatan menghitung detektor akan meningkatsesuai dengan konsentrasi hidrogen yang semakin menurun. 

Interpretasi Log

a) Log Resistivity 

(LLD, LLS, MSFL)

-Litologi batugamping menunjukkan Resistivitas yang besar 

-Litologi batugamping menunjukkan Resistivitas yang kecil

-Air resistivitasnya kecil

-Hidrokarbon resistivitasnya besar

 b) Log Porositas (NPHI, RHOB)

-Batuamping (NPHI) : kecil(RHOB) : besar 

-Pasir (diantara batugamping dan batulempung)

-Batulempung (NPHI) : besar (RHOB) : kecil

Interpretasi Porositas

 Apabila kurva densitas (RHOB) lapisan tersebut berada di sebelahkiri kurva neutron (NPHI) maka lapisan tersebut menunjukkan komposisifluida.

Air : - Reisitivitas kecil (LLD, LLS, MSFL = kecil)

-NPHI kecil

-RHOB kecil

Hidrokarbon : - Reisitivitas besar (LLD, LLS, MSFL = besar)

-NPHI kecil

-RHOB besar 

Log Akustik/Log Soni

Log akustik ini yaitu log sonik dapat juga berfungsi dalampenentuan besarnya harga porositas dari batuan. Pada log ini terdapattransmitter yang mengirimkan gelombang suara ke dalam formasi yangditerima oleh penerima yang terdapat dalam log ini. Waktu yangdiperlukan gelombang suara setelah mencapai formasi untuk kembaliterdeteksi oleh penerima dinamakantransit time. makin lama waktu tempuhnya maka porositas batuannya tinggi (batuan tidak kompak) dansebaliknya (Norman & Edward, 1990).Tabel 1.1 Kecepatan sonik pada material tertentu (Schlumberger, 1958)

Log Caliper 

Log ini merupakan log penunjang keterangan log ini digunakanuntuk mengetahui perubahan diameter dari lubang bor yang bervariasiakibat adanya berbagai jenis batuan yang ditembus mata bor. Pada lapisan shale Atau clay yang permeabilitasnya hampir mendekati nol, tidak terjadi kerak lumpur sehingga terjadi keruntuhan dinding sumur bor (washed out ) sehingga dinding sumur bor mengalami perbesarandiameter. Sedangkan pada lapisan permeabel terjadi pengecilan lubangsumur bor karena terjadi endapan lumpur pada dindingnya yang disebutkerak lumpur (mud cake). Pada dinding sumur yang tidak mengalamiproses penebalan dinding sumur, diameter lubang bor akan tetap. Log ini berguna untuk mencari ada atau tidaknya lapisan permeabel (Rider

Penentuan Lingkungan Pengendapan Berdasarkan Wireline Log 

 Ahli geologi telah sepakat bahwa penentuan lingkunganpengendapan dapat dilihat dari bentuk kurva log terutama log gamma ray dan spontaneous potential (Walker, 1992). Bentuk tipikal log denganbeberapa fasies pengendapan yang merupakan indikasi dari bentuk kurva log GR atau SP secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.9. Bentuk kurva log yang tidak spesifik dari setiap lingkungan pengendapan membuat interpretasi berdasarkan data tersebut sangat beresiko tinggi. Interpretasi lingkungan pengendapan yang cukup akurat didapat dari data core. Bentuk kurva log GR ,SP dan resistivitas memiliki suatu urutanvertikal, yaitu :

1. Cylindrical 

Bentuk silinder pada log GR atau SP dapat menunjukkan sedimentebal dan homogen yang dibatasi oleh pengisianchannel atau channel-fills dengan kontak yang tajam. Cylindrical merupakan bentuk dasar yangmewakili homogenitas dan ideal sifatnya. Bentuk cylindrical diasosiasikandengan endapan sedimen braided channel, estuarine atau sub-marinechannel fill, anastomosed channel, eolian dune, tidal sand.

2. Irregular  Bentuk ini merupakan dasar untuk mewakili adanya batuan reservoir.Bentuk irregular diasosiasikan dengan sedimen alluvial plain, floodplain,tidal sands, shelf atau back barriers. Umumnya mengidentifikasikanlapisan tipis silang siur atau thin interbeded . Unsur endapan tipis mungkin berupa crevasse splay, overbanks deposits dalam laguna serta turbidit.

3. Bell Shaped 

Profil berbentuk bell menunjukkan penghalusan ke arah atas,kemungkinan akibat pengisian channel atau channel fills. Pengamatanmembuktikan bahwa besar butir pada setiap level cenderung sama,namun jumlahnya memperlihatkan gradasi menuju berbutir halus denganlempung yang bersifat radioaktif makin banyak ke atas. Bentuk bell  dihasilkan oleh endapan point bars, tidal deposits, transgressive shelf sands, sub marine channel dan endapan turbidit.

4. Funnel Shaped 

Profil berbentuk corong atau funnel menunjukkan pengkasaran kearah atas yang merupakan bentuk kebalikan dari bentukbell . Bentuk funnel kemungkinan dihasilkan sistem progradasi seperti sub marine fanlobes, regressive shallow marine bar, barrier islands atau karbonatterumbu depan yang berprogradasi di atas mudstone, delta front atau distributary mouth bar ,crevasse splay, beach and barrier beach,strandplain, shoreface, prograding shelf sands dan submarine fan lobes

5. Symmetrical

regresi (Walker 1992). Penghalusan ke atas bentuk bell shape atau bell  merupakan indikasi peristiwa regresi, sedangkan pengkasaran ke atas funnel shape atau corong mewakili peristiwa transgresi sedangkankonstan yaitu cilindrical shapemengindikasikan transisi. Penentuan lingkungan pegendapan pertama kali diarahkan kepada skala yang besar kemudian akan dianalisis ke dalam skala kecil dengan kombinasi datayang ada yaitu data cutting dan karakter wireline log 

.

Contoh Interpretasi Lingkungan Pengendapan Delta Dari DataLog

Delta merupakan suatu endapan progradasi yang tidak teratur yangterbentuk pada lingkungan subaerial yang secara langsung dikontrol olehsungai (Gambar 1.10). Morfologi delta dan bentuk penyebaran sedimenpada delta dikontrol oleh tiga proses utama yaitu : influx fluvial, tidal, wave atau gelombang. Menurut Serra (1990), secara umum lingkungan pengendapandelta dapat dibagi dalam beberapa subfasies sebagai berikut :

1.Delta Plain

Merupakan bagian delta yang bersifat subaerial yang terdiri dari channel aktif dan channel yang ditinggalkan atauabandoned channel. Delta plain cenderung tertutup oleh vegetasi yang rapat. Subfasies

delta plain dibagimenjadi:

a) Upper delta plain

Merupakan bagian dari delta yang terletak diatas area tidal ataulaut. Endapannya secara umum terdiri dari : Endapandistributary channel yang berpindah Merupakan endapan braided atau meandering , tanggulalam atau natural levee, dan endapan point bar. Endapan distributary channel ditandai dengan adanya bidang erosi padabagian dasar urutan lingkungan dan menunjukkankecenderungan menghalus ke atas. Struktur sedimen yang dijumpai umumnya adalah cross bedding, ripple cross stratification, scour and fill, dan lensa-lensa lempung. Endapan point bar terbentuk apabila terputus darichannel-nya. Endapantanggul alam terbentuk dan memisahkan diri dengan interdistributary channel. Sedimen pada bagian ini berupa pasir halus dan rombakan material organik serta lempung yangterbentuk sebagai hasil luapan material selama terjadi banjir. Lucustrine delta fill dan endapan interdistributary flood plain. Lingkungan pengendapan ini mempunyai kecepatan aruspaling kecil, dangkal, tidak berelief, dan proses akumulasisedimen berjalan lambat. Interdistributary channel danflood  plain, endapan yang terbentuk merupakan endapan yangberukuran lanau sampai lempung yang dominan. Struktur sedimen yang terbentuk adalah laminasi sejajar dan burrowing structure endapan pasir yang bersifat lokal, tipis, dan kadanghadir karena adanya pengaruh gelombang.

b)Lower delta plain

Merupakan bagian dari delta yang terletak pada daerah yaituterjadi interaksi antara sungai dan laut yaitu low tide mark sampai batas pengaruh pasang surut. Endapannya meliputi : Endapan pengisi teluk atau bay fill deposit  Endapannya meliputi interdistributary bay, tanggul alam, crevasse splay, dan rawa. Endapan pengisi distributary channel yang ditinggalkan.

2 .Sub aquaeous Delta Plain

Merupakan subfasies delta yang berada pada kedalaman air 10-300meter bawah permukaan laut. Lingkungan ini dapat dibedakan menjadibeberapa bagian:

a) Delta front 

Merupakan subfasies delta yang berada pada daerah denganenergi yang tinggi, yaitu sedimen secara langsung dipengaruhi oleharus pasang surut, arus laut sepanjang pantai, dan aksi gelombang dari kedalaman 10 meter atau kurang. Endapan dari delta front meliputi: delta front sheet sand, distributary mouth bar, river mouthtidal range, stream mouth bar, tidal flat serta endapan dekat pantaisepanjang pantai.

Endapan delta front ditunjukkan oleh sikuen mengkasar ke atas atau coarsening upward dalam skala yang relatif besar yang menunjukkan perubahan lingkungan pengendapan secara vertikal ke atas. Sikuen ini hasil dariprogradasi delta front yang mungkin diselingi oleh sikuendistributary channel dari sungai atau tidal pada saat progradasisungai berlangsung. Fasies pengendapan delta front dibagimenjadi beberapa subfasies dengan karakteristik gradasi lingkungan yang berbeda yaitu :

-Distal bar 

Memilki urutan lingkungan pengendapan cenderungmenghalus ke atas. Umumnya tersusun atas pasir halus denganstruktur sedimen laminasi. Fosil pada lingkungan ini jarang dijumpai. 

-Distributary mouth bar 

Menurut Walker (1992), distributary mouth bar memilliki kecepatan yang paling tinggi dalam sistem pengendapan delta.Sedimen umumnya tersusun atas pasir yang diendapkan melaluiproses fluvial dan merupakan tempat terakumulasinya sedimenyang ditranspor oleh distributary channel dan diantara mouthbars akan terendapkan sedimen berukuran halus. Pasokan sedimen yang menerus akan menyebabkan terjadinya pengendapan mouth bars yang menuju ke arah laut. Struktur sedimen yang terbentuk pada lingkungan ini antara lain:current ripple, cross bedding, dan massive graded bedding.

-Channel 

Menurut Walker (1992), channel ditandai adanya bidangerosi pada bagian dasar urutan lingkungan pengendapannya dancenderung menghalus ke atas. Sedimen umumnya berukuran pasir . Struktur sedimen yang terbentuk adalah cross bedding,ripple cross stratification,scour and fill.

-Subaquaeous levees

Merupakan kenampakan lain dari lingkungan pengendapan delta front yang berasosiasi dengan

active channel mouth bar. Lingkungan ini sulit dibedakan dan diidentifikasi dengan lingkungan lainnya pada endapan delta masa lampau. Menurut Serra (1990), prodelta merupakan subfasies transisi antara delta front dengan endapan normalmarine shelf yang berada di bawah kedalaman efektif erosi gelombang yang terletakdi luar delta front.Sedimen yang ditemukan pada lingkungan iniadalah sedimen yang berukuran paling halus. Endapan prodelta didominasi oleh sedimen berukuran lanau dan lempung dankadang-kadang dijumpai lapisan tipis batupasir. Struktur sedimenyang sering dijumpai adalah masif, laminasi, dan burrowing structure. Seringkali dijumpai cangkang organisme bentonik yang tersebar luas dan mengindikasikan tidak adanya pengaruh air tawar atau fluvial.