29 BAB III PEMODELAN GEOMETRI RESERVOIR Pemodelan

BAB III
PEMODELAN GEOMETRI RESERVOIR
Pemodelan reservoir berguna untuk memberikan informasi geologi dalam
kaitannya dengan data-data produksi. Studi geologi yang dilakukan bertujuan
untuk mengetahui geometri dan potensi reservoir, meliputi interpretasi lingkungan
pengendapandan perhitungan serta pemodelan tiga dimensi petrofisika reservoir.
Informasi yang diperlukan untuk mengetahui geometri reservoir yaitu
ketebalan reservoir dan lingkungan pengendapan. Ketebalan reservoir didapatkan
dari interval zona stratigrafi yang ditentukan melalui korelasi dengan konsep
stratigrafi sekuen. Interpretasi lingkungan pengendapan dianalisis dari batuan inti
dan elektrofasies dari pola log sumur pada zona reservoir di daerah penelitian.
Untuk mengetahui penyebaran reservoir baik lateral maupun vertikal,
langkah-langkah yang harus dilakukan adalah korelasi yang mencakup korelasi
antar sumur dan korelasi/picking horizon seismik, pemetaan struktur bawah
permukaan, interpretasi lingkungan pengendapan, analisis sedimentasi, pemetaan
geometri reservoir dari gross interval reservoir, dan pemetaan net sand reservoir
pada zona reservoir penelitian, yaitu reservoir A Sand.
3.1
KORELASI
Korelasi dapat didefenisikan sebagai suatu metoda untuk membedakan
unit stratigrafi yang ekivalen dalam segi waktu, umur, dan posisi stratigrafi
(Tearpock dan Bischke, 1991). Korelasi yang dilakukan pada penelitian ini
menggunakan konsep stratigrafi sekuen yang bertujuan untuk menghubungkan
interval stratigrafi yang memiliki kesamaan waktu atau posisi stratigrafi. Data
yang digunakan untuk korelasi adalah data log sumur, berupa log Gamma Ray
(GR), Resistivity (DRES), dan Density (RHOB). Suatu interval pola log tertentu
29
menerminkan suatu siklus pengendapan tertentu di suatu lingkungan pengendapan
(Serra, 1989). Contohnya log Gamma Ray dan Spontaneous Potential (SP) yang
mencerminkan variasi dalam suatu suksesi ukuran besar butir (Selley, 1978 dalam
Walker, 1992).
Secara umum, tujuan dari korelasi adalah :
•
Merekonstruksi kondisi geologi bawah permukaan (struktur dan
stratigrafi) serta mengetahui penyebaran lateral maupun vertikal zona
reservoir.
•
Merekonstruksi paleogeografi pada umur stratigrafi tertentu.
•
Menyusun sejarah geologi daerah penelitian.
3.1.1 Korelasi Antar Sumur
Korelasi antar sumur berguna untuk menghubungkan bidang kesamaan
waktu dalam tiap-tiap sumur. Korelasi ini diawali dengan dengan menentukan
marker yang memisahkan reservoir. Pekerjaan korelasi untuk reservoir target
dilakukan pada 7 (tujuh) sumur yang terdapat di Lapangan Ramai.
Korelasi yang dikerjakan sebanyak lima korelasi, yaitu dua korelasi yang
menunjukkan penampang barat laut-tenggara (NW-SE) dan tiga korelasi yang
menunjukkan timur laut-barat daya (NE-SW) (Lampiran 1-5). Penampang timur
laut-barat daya (NE-SW) memberikan gambaran arah pengendapan menuju
basinward, sedangkan penampang barat laut-tenggara (NW-SE) bertujuan untuk
mendapatkan rekonstruksi perkembangan koridor dan penampang tipe endapan
penyusun reservoir.
Korelasi dilakukan dengan menghubungkan titik-titik yang dianggap
memiliki kesamaan waktu (Gambar 3.2). Marker utama di zona reservoir target
adalah FS-2. Marker ini diinterpretasikan sebagai permukaan genang laut
30
(flooding surface). Korelasi lainnya menghubungkan flooding surface (FS)
lainnya, yaitu FS-02, dan sequence boundary, yaitu SB-1. Zona reservoir yang
diidentifikasi setara dengan reservoir A Sand yang berada di dalam Formasi
Bekasap berdasarkan litostratigrafi Cekungan Sumatra Tengah. Penamaan
reservoir
penelitian
akan
mengikuti
nama
yang
sama
dengan
nama
litostratigrafinya.
Gambar 3.1. Sketsa lintasan korelasi daerah penelitian
31
3.2
PETA STRUKTUR KEDALAMAN
Peta struktur kedalaman merupakan peta yang sangat penting dalam
geologi, khusunya dalam bidang geologi perminyakan. Prinsip pemetaan bawah
permukaan adalah menyediakan media untuk geologiwan, geofisikawan, insinyur
perminyakan/pertambangan dengan peralatan dan data yang ada untuk
menghasilkan interpretasi bawah permukaan yang paling logis (Tearpock dan
Bischke,
1991).
Peta
struktur
kedalaman
bersifat
kuantitatif,
artinya
menggambarkan suatu garis yang menghubungkan titik-titik yang bernilai sama,
misalnya kedalaman, ketebalan, dan sebagainya. Peta ini bersifat dinamis, artinya
kebenaran peta tidak dapat dinilai dari kebenaran metode tetapi atas ketersediaan
data yang ada dan sewaktu-waktu dapat berubah apabila ditemukan data baru
(Tearpock dan Bischke, 1991).
Pembuatan peta bawah permukaan bertujuan untuk mengetahui struktur
yang berkembang, arah suplai sedimen, lingkungan pengendapan, dan arah
perubahan lingkungan pengendapan. Peta ini merupakan media awal dalam
kegiatan eksplorasi maupun pengembangan suatu lapangan.
Nilai kedalaman True Vertical Depth Subsea (TVDSS) setiap titik korelasi
dari data sumur dan seismik diinterpolasikan menjadi suatu peta struktur
kedalaman. Interval vertikal antar titik korelasi menggambarkan interval reservoir.
Penelitian ini menghasilkan 1 (satu) peta struktur bawah permukaan yang
mencerminkan kondisi batas atas reservoir, yaitu peta kedalaman struktur bawah
permukaan marker FS-2.
Peta struktur kedalaman dihasilkan dari interpolasi setiap marker yang telah
dikorelasi. Gambar 3.5 memperlihatkan hasil pemetaan struktur kedalaman
marker FS-2. Peta struktur bawah permukaan ini menggambarkan struktur yang
berkembang di Lapangan Ramai, yaitu antiklin asimetris dengan sayap yang
memiliki kemiringan landai pada bagian barat daya dan kemiringan terjal pada
bagian timur laut. Pada bagian barat laut dari struktur ini berasosiasi dengan sesar
34
mayor normal, dengan kemiringan yang mengarah ke barat laut (Gambar 3.7).
Struktur antiklin ini juga berasosiasi dengan sesar-sesar penyerta berupa sesarsesar naik yang berarah barat laut-tenggara (NW-SE) dan utara-selatan (N-S) dan
sesar-sesar normal yang berarah timur laut-barat daya (NE-SW) (Gambar 3.6 dan
Gambar 3.7). Struktur tersebut menyebabkan terperangkapnya minyak bumi pada
lapangan ini dengan tipe faulted anticline (antiklin tersesarkan)
Pembentukan
antiklin
Lapangan
Ramai
ini
berasosiasi
dengan
pembentukan Sistem Sesar Naik Daludalu yang berada di bagian timur laut
lapangan ini. Antiklin yang berasosiasi dengan sesar naik ini dipotong oleh sesarsesar normal penyerta dengan arah timur laut-barat daya (NE-SW) yang
terdistribusi di bagian puncak antiklin. Semua sumur produksi terkonsentrasi pada
daerah dari lipatan tersebut. Sesar-sesar normal penyerta memiliki kemiringan ke
arah barat laut dan tenggara. Pada umumnya rangkaian sesar tersebut bersifat
pendek secara lateral dengan kemiringan yang terjal.
35
3.3
LINGKUNGAN PENGENDAPAN
Tiap lingkungan pengendapan memiliki karakteristik yang berbeda.
Karakteristik tersebut akan menentukan sifat fisik litologi yang menyusun sebuah
tipe endapan yang akan menentukan kualitas sebuah reservoir. Pengetahuan
terhadap lingkungan pengendapan sebuah reservoir merupakan hal yang penting
dalam pekerjaan karakterisasi reservoir.
Dalam penelitian ini, penafsiran lingkungan pengendapan dilakukan
dengan analisis dari batuan inti dan elektrofasies dari bentuk pola log gamma ray.
Hasil interpretasi lingkungan pengendapan dari batuan inti tersebut dicocokkan
dengan pola log gamma ray untuk digunakan sebagai dasar elektrofasies.
3.3.1 Lingkungan Pengendapan dari Batuan Inti
Interpretasi lingkungan pengendapan dengan batuan inti merupakan cara
terbaik dalam melakukan analisis lingkungan pengendapan dari data sumur. Tipe
endapan diinterpretasi dengan melakukan analisis urutan vertikal yang bertujuan
untuk menganalisa suksesi vertikal suatu conto batuan inti. Dengan analisis urutan
vertikal, dapat diketahui dengan jelas pola sedimentasi suatu batuan yang
dicerminkan dari perubahan ukuran besar butir, struktur sedimen, pola penebalan
dan penipisan litologi, jenis butir penyusun/mineralogi, pemilahan, matriks
penyusun, kemas, dan kekompakan. Dalam penelitian ini, conto batuan inti yang
dideskripsi hanya ada di sumur Ramai-7 dengan ketebalan 49 ft. Hasil deskripsi
dan interpretasi lingkungan pengendapan conto batuan inti dapat dilihat pada
Gambar 3.8. Berdasarkan deskripsi batuan inti didapatkan dua buah endapan
penyusun reservoir A Sand, yaitu (dari bawah ke atas) endapan tidal ridge dan
endapan estuarine distributary channel. Kedua tipe endapan tersebut merupakan
bagian dari tide-dominated delta/estuarine.
Endapan tidal ridge (1489-1473,7 ft TVD) disusun oleh batupasir sedangsangat halus dengan sisipan batupasir konglomeratan dan serpih, berwarna abuabu kecokelatan, karbonatan, terbioturbasi kuat, terdapat mud drapes, dan fosil
39
cangkang moluska yang utuh maupun pecah. Pada bagian atas formasi ini terdapat
ichnofossil jenis Glossifungites (Gambar 3.8 foto 7). Adanya mud drapes
mengindikasikan pengaruh arus pasang-surut yang kuat pada saat pengendapan
berlangsung (Gambar 3.8 foto 9). Kenampakan kandungan minyak bumi dapat
dilihat pada bagian atas endapan ini. Endapan ini dibatasi oleh erosional surface
di bagian atasnya, tepatnya di atas Glossifungites (Gambar 3.8 foto 6). Secara
umum interval ini mempunyai pola ukuran butir mengkasar dan menebal ke atas.
Pola tersebut cocok dengan pola yang dicerminkan oleh log GR yang berbentuk
funnel shape. Sedimen ini diinterpretasi diendapkan pada bagian delta front suatu
tide-dominated delta.
Endapan estuarine distributary channel (1463,7-1473,7 ft TVD) disusun
oleh batupasir konglomeratan-batupasir halus dengan sisipan serpih, berwarna
cokelat keabuan, gradded bedding, karbonatan, setempat terbioturbasi, terdapat
mud drapes, dan pecahan fosil cangkang moluska.
Adanya mud drapes
mengindikasikan pengaruh arus pasang-surut yang kuat pada saat pengendapan
berlangsung (Gambar 3.8 foto 3). Mud drapes tersebut dierosi oleh batupasir
kasar
dimana erosional surface yang ada diinterpretasi sebagai autocyclic
erosional surface dari pengendapan estuarine distributary channel (Dalrymple,
1992 dalam Walker, 1992) (Gambar 3.8 foto 3). Kenampakan kandungan minyak
bumi dapat dilihat pada bagian bawah endapan ini yang dicirikan oleh batuan
berwarna cokelat kehitaman (Gambar 3.8 foto 4 dan 5). Bagian bawah endapan ini
disusun oleh konglomerat dengan ketebalan ±5 ft yang tersusun oleh fragmen
kuarsa berukuran kerakal dan pecahan cangkang moluska yang mengindikasikan
suatu rezim aliran yang kuat. Pada bagian paling bawah endapan ini terdapat
adanya erosional surface yang membatasi litologi konglomerat dengan batupasir
sangat halus (endapan tidal ridge). Secara umum endapan ini mempunyai pola
ukuran butir menghalus dan batupasir menipis ke atas. Pola tersebut cocok dengan
pola yang dicerminkan oleh log GR yang berbentuk bell shape. Sedimen ini
diinterpretasi diendapkan pada bagian delta plain suatu tide-dominated delta.
40
Di atas reservoir A Sand diendapkan marine shale dengan sisipan tipis
batupasir sangat halus dan endapan lag di bagian bawahnya (1442 – 1463,7 ft
TVD). Endapan lag dicirikan oleh lapisan tipis batupasir glaukonitan berukuran
pasir sedang-sangat halus yang bergradasi ke atas. Endapan ini membatasi batas
atas reservoir pada sumur Ramai-7 dengan kontak erosional terhadap endapan
estuarine distributary channel (Gambar 3.8 foto 2), yang diinterpretasi sebagai
wave ravinenement surface dari interaksi arus laut. Di atas endapan lag ini
diendapkan marine shale dengan sisipan tipis batupasir halus. Sisipan batupasir
halus yang paling bawah memiliki kandungan mineral glaukonit yang tinggi,
seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 3.8 foto 1. Kehadiran mineral glaukonit
mengindikasikan pengaruh laut yang tinggi di saat pengendapannya. Secara
umum endapan marine shale memiliki pola ukuran butir menghalus dan sisipan
batupasir yang menipis ke atas.
3.3.2 Elektrofasies
Elektrofasies dianalisis dari pola log kurva Gamma Ray (GR). Menurut
Selley (1978) dalam Walker (1992), log Gamma Ray mencerminkan variasi dalam
suatu suksesi ukuran besar butir. Suatu suksesi ukuran besar butir tersebut
menunjukkan perubahan energi pengendapan (Levy, 1991). Tiap-tiap lingkungan
pengendapan menghasilkan pola energi pengendapan yang berbeda. Gambar 3.9
memperlihatkan tiga pola bentuk dasar kurva log GR sebagai respon terhadap
proses pengendapan, yaitu blocky-shape (bentuk prisma), bell-shape (bentuk
lonceng), dan funnel-shape (bentuk cerobong). Gambar 3.10 memperlihatkan
profil vertikal endapan di lingkungan tide-dominated delta/estuarine. Bentukbentuk dasar kurva log GR tersebut dijadikan dasar sebagai penentuan model tipe
endapan setelah dicocokkan dengan deskripsi batuan inti pada sumur Ramai-7.
Model acuan yang dijadikan kontrol bagi penentuan tipe dan karakteristik
lingkungan endapan adalah mekanisme pengendapan tide-dominated delta
(Dalrymple, 1992 dalam Walker, 1992), Delta Colorado (Meckel, 1975 dalam
Galloway dan Hobday, 1996) (Gambar 3.10), dan mekanisme pengendapan
Cekungan Sumatra Tengah.
42
pengendapan reservoir A Sand berlansung pada Miosen Bawah (Kadar, 1999, dan
PT.Geoservices, 1999 dalam Laporan Internal CPI, 2002).
Secara umum reservoir A Sand disusun oleh endapan tidal ridge dan
endapan estuarine distributary channel. Susunan lingkungan pengendapan ini
dijumpai dengan lengkap pada beberapa sumur. Namun pada sumur tertentu,
hanya endapan estuarine distributary channel yang dijumpai. Hal ini diduga
akibat pengerosian oleh SB-1 dari pengendapan estuarine distributary channel
yang mengerosi tidal ridge. Proses sedimentasi pada reservoir A Sand di
Lapangan Ramai diawali oleh pengendapan tidal ridge yang diendapkan di daerah
delta front pada kondisi prograding delta dalam fasa highstand system tract
(HST). Kondisi prograding yang ditunjukkan oleh pola log GR yang mengkasar
dan menebal ke atas
(coarsening dan thickening upward). Selanjutnya
diendapkan estuarine distributary channel yang diendapkan di daerah delta plain
pada kondisi prograding delta kembali dalam fasa lowstand system tract (LST).
Kondisi prograding ditunjukkan oleh perubahan lingkungan pengendapan dari
delta front ke delta plain. Endapan estuarine distributary channel dibagian atas
dibatasi oleh endapan lag yang menjadi batas atas reservoir A Sand dan
ditafsirkan sebagai transgressive surface dan sekaligus menjadi pembatas fasa
LST di bagian bawah dengan transgressive system tract (TST) di bagian atasnya.
Berdasarkan analisa di atas, terdapat dua buah sistem pengendapan yang
menyusun reservoir A Sand dengan keadaan sedimentasi yang berbeda. Dalam
tahap selanjutnya, pemodelan reservoir A Sand akan dibagi menjadi dua
berdasarkan hal tersebut, yakni : (a) Reservoir A Sand bagian atas yang disusun
oleh endapan estuarine distributary channel, dan (b) Reservoir A Sand bagian
bawah yang disusun oleh endapan tidal ridge.
46
3.5
PEMETAAN GEOMETRI RESERVOIR
Peta geometri endapan menggambarkan penyebaran lateral lingkungan
pengendapan yang membangun reservoir. Peta geometri endapan ini identik
dengan peta gross interval reservoir.
Pembuatan
peta
geometri
endapan
dilakukan
dengan
cara
mengelompokkan setiap sumur yang memiliki tipe endapan dan karakter log yang
sama. Bentuk pengelompokkan mengikuti interpretasi lingkungan pengendapan,
seperti bentuk estuarine distributary channel atau tidal ridge. Geometri estuarine
distributary channel dipetakan dengan mengacu pada plot tebal dan lebar
batupasir dalam lingkungan pegendapan oleh Reynolds (1999) (Gambar 3.12) dan
bentuk geometri tide-dominated delta oleh Dalrymple (1992) (Gambar 3.13).
Sedangkan geometri tidal ridge dipetakan berdasarkan acuan dari Coleman dan
Prior
(1982)
dalam
International
Human
Resources
Development
Corporation/IHRDC (1987), dengan lebar ratusan meter dan panjang 2 – 5 km.
Hasil pemetaan ini dapat dilihat pada Gambar 3.14 dan Gambar 3.15.
Geometri endapan estuarine distributary channel yang menyusun reservoir
A Sand bagian atas dapat dilihat pada Gambar 3.14. Dari peta terlihat estuarine
distributary channel dengan arah aliran timur laut-barat daya (NE-SW) yang
semakin melebar ke arah barat daya (SW). Bentuk geometri ini merupakan bentuk
yang khas dalam suatu sistem channel pada tide-dominated delta yang akan
semakin melebar ke arah basinward dengan bentuk geomteri corong (Dalrymple,
1992 dalam Walker, 1992). Gambar 3.15 menunjukkan geometri endapan tidal
ridge yang menyusun reservoir A Sand bagian bawah dengan bentuk yang
elongate (memanjang). Arah orientasi sumbu panjang tidal ridge mengikuti arah
arus pasang surut yang relatif tegak lurus dengan offshore (Dalrymple, 1992
dalam Walker, 1992). Arah orientasi tersebut sama dengan arah aliran estuarine
distributary channel di atasnya yang mengindikasikan bahwa kedua fasies
tersebut diendapkan oleh satu sistem tide-dominated delta yang prograde.
47
Dalam penelitian ini, bentuk geometri kontur net sand dipetakan dengan
mengacu pada model penyebaran batupasir pada lingkungan tide-dominated delta
oleh Coleman dan Right (1975) dalam Serra (1989) (Gambar 3.16). Dari hasil
pemetaan net sand reservoir A Sand (Gambar 3.17 dan Gambar 3.18) dapat
dilihat pola kontur net sand dengan bentuk geometri finger-like (bentuk seperti
jemari) yang merupakan ciri yang khas dalam suatu sistem tide-dominated delta.
52