Seismik Multicomponent (Multicomponent Seismic)

Akuisisi data seismik konvensional baik 2D, 3D maupun 4D hanyalah menggunakan geophone 1 komponen. Komponen tersebut adalah komponen vertikal yang hanya didesain untuk merekam gelombang kompresi (gelombang P). Sedangkan geophone yang digunakan dalam seismik multikomponen, baik 3C (three component) maupun 4C (four component) selain memiliki komponen vertikal, juga memiliki komponen horizontal yang didesain untuk merekam gelombang geser (shear wave / gelombang S).

Geophone 3 komponen mengukur pergerakan partikel secara vertikal (atas-bawah) dan dua arah horizontal (timur-barat dan utara-selatan). Komponen timur-barat disebut ’EW’ dan komponen utara selatan disebut ’NS’. Berikut ilustrasinya:

Komponen geophone vertikal (warna hijau) memiliki kemampuan mencatat gelombang P lebih baik dibanding gelombang S, sedangkan komponen horizontal (warna merah dan biru) akan merekam gelombang S lebih baik dibanding merekam gelombang P (mengapa? lihat definisi gelombang P dan S dalam blog ini).

Gelombang S itu sendiri merupakan gelombang yang terkonversi dari gelombang P akibat menghantam reflektor, selanjutnya disebut dengan (PS), sementara gelombang P yang terefleksikan disebut dengan (PP) , lihat gambar dibawah ini:

Courtesy Western Geco - Schlumberger

Didalam prakteknya, kedua komponen gelombang yang terekam secara horizontal tersebut akan dikalkulasi lebih lanjut sehingga diperoleh komponen gelombang yang lain yaitu gelombang SH (Tangensial) dan SV (Radial), melalui persamaan:

SV=(NS cos θ)+(EW sin θ) 1)
SH=(-NS sin θ)+(EW cos θ) 2)

θ merupakan azimuth, yakni sudut yang dibentuk oleh proyeksi horizontal sumber penerima terhadap arah utara.

Dikarenakan kecepatan gelombang P lebih tinggi (~2 kali) daripada gelombang S, maka waktu tempuh nya pun berbeda.

Gambar sebelah kiri adalah rekaman PP dan kanan adalah rekaman PS, perhatikan TWT PS sekitar 2X TWT PP. Courtesy: Lawton, Don C, et al., 2001, Multicomponent survey at Calgary AirportCREWES Research Report — Volume 13

Didalam akuisisi seismik, untuk menempatkan geophone multicomponent sangatlah susah, menurut laporan CREWES, untuk crew yang sangat berpengalamanpun error azimuth dapat mencapai 10 derajat.

Didalam industri, aplikasi Multicomponen geophone atau Multicomponent seismic memiliki kelebihan yang tidak bisa diberikan oleh geophone komponen tunggal. Kelebihan itu diantaranya memberikan prediksi gas cloud, Lambda Mu Rho, analisis Vp/Vs, shear wave splitting untuk mendelineasi orientasi fracture/anisotropy, dll.

Persamaan 1 dan 2 diatas courtesy: Agus Abdullah, 2007, PhD Thesis, Research School of Earth Sciences, Australian National University.

Referensi tambahan:
Bland, H.C, Robert R. Stewart, 1996, Geophone orientation, location, and polarity checking for 3-C seismic surveys, CREWES Research Report — Volume 8.