Seismoelectric adalah metoda pengukuran sifat kelistrikan dan medan megnetik material yang diukur oleh antena ataupun elektroda dimana sumbernya berupa sumber getar gelombang seismik seperti dinamit, vibroseis, dll.
Fenomena seismoelectric mucul jika suatu material berpori tersaturasi oleh fluida elektrolit. Diantara fluida elektrolit dan butir batuan akan terbentuk sistem lapisan elektrik ganda, dengan kutub negatif disatu sisi dan kutub positif disisi yang lainnya. Sistem tersebut dikenal dengan electric double layer (EDL).
Gelombang seismik yang merambat melalui medium EDL akan menyebabkan ion-ion positif dan negatif bergerak sehingga pergerakan ion tersebut akan menghasilkan arus listrik dan medan magnetik.
Prinsip seismoelectric tersebut dapat dilihat pada ilustrasi di bawah ini:
Courtesy: Haines, S.S., Seismoelectric Imaging of Shallow Targets, PhD Thesis, University of Standford, 2004
Secara teoritik, konsep seismolelectric didasarkan pada persamaan Pride untuk perambatan gelombang seismolelectric pada medium berpori, dengan densitas arus listrik J dituliskan sbb:
Dan pergeseran (displacement) fasa fluida W:
Dimana u adalah displacement, p adalah tekanan pori, E adalah medan listrik, L adalah koefisien coupling, ρf dan η adalah densitas dan viskositas fluida pori, k adalah permeabilitas, dan σ adalah konduktivitas, ω adalah frekuensi sudut gelombang akustik.
Koefisien coupling didefinisikan sebagai:
Dimana Φ adalah posoritas, α∞ adalah tortuosity formasi, ζ adalah potensial zeta antara batas fluida dan butir batuan, εf adalah permitivitas fluida pori, μ adalah viskositas fluida pori, ωc adalah frekuensi kritis Biot dan M adalah geometri pori.
Karanteristik gelombang seismoelectric menyerupai gelombang seismik akan tetapi fasanya berbeda 90 derajat. Gambar di bawah ini adalah perbandingan gelombang seismic dan seismoelectric untuk pengukuran di lubang bor:
Courtesy Zhu, Z. et al., Theoretical and Experimental Studies of Seismoelectric Conversions in Boreholes, Communications in Computational Physics, January, 2008
Dikarenakan penetrasi gelombang seismoelectric ini tidak terlalu dalam (maksimum 500m), metode ini lebih populer untuk ekplorasi lubang bor maupun near surface geophysics.
Gambar di bawah ini menunjukkan perbandingan rekaman seismoelectric (bawah) dan Ground Penetrating Radar (atas).
Courtesy: Dupuis, J.C. et.al, Seismoelectric imaging of the vadose zone of a sand aquifer, Geophysics, VoL. 72, No. 6 , 2007
Pengukuran seismoelectric dan seismic secara bersamaan memberikan hasil yang sangat baik untuk karakterisasi reservoir seperti porositas dan permeabilitas. Gambar di bawah ini menunjukkan profil E/P yakni rasio amplitudo gelombang Stoneley electroseismic terhadap amplitudo gelombang Stoneley seismic untuk slate dan sandstone.
Courtesy Zhu, Z. et al., Theoretical and Experimental Studies of Seismoelectric Conversions in Boreholes, Communications in Computational Physics, January, 2008
Pada gambar di atas (a) adalah rekaman gelombang seismik, (b) rekaman gelombang seismolectric, (c) adalah profil E/P, terlihat bahwa reservoir dengan porositas dan permeabilitas yang rendah akan direpresentasikan oleh nilai E/P yang rendah dan reservoir dengan porositas dan permeabilitas yang tinggi akan ditunjukkan oleh nilai E/P yang tinggi.
Fenomena seismoelectric mucul jika suatu material berpori tersaturasi oleh fluida elektrolit. Diantara fluida elektrolit dan butir batuan akan terbentuk sistem lapisan elektrik ganda, dengan kutub negatif disatu sisi dan kutub positif disisi yang lainnya. Sistem tersebut dikenal dengan electric double layer (EDL).
Gelombang seismik yang merambat melalui medium EDL akan menyebabkan ion-ion positif dan negatif bergerak sehingga pergerakan ion tersebut akan menghasilkan arus listrik dan medan magnetik.
Prinsip seismoelectric tersebut dapat dilihat pada ilustrasi di bawah ini:
Courtesy: Haines, S.S., Seismoelectric Imaging of Shallow Targets, PhD Thesis, University of Standford, 2004Secara teoritik, konsep seismolelectric didasarkan pada persamaan Pride untuk perambatan gelombang seismolelectric pada medium berpori, dengan densitas arus listrik J dituliskan sbb:
Dan pergeseran (displacement) fasa fluida W:
Dimana u adalah displacement, p adalah tekanan pori, E adalah medan listrik, L adalah koefisien coupling, ρf dan η adalah densitas dan viskositas fluida pori, k adalah permeabilitas, dan σ adalah konduktivitas, ω adalah frekuensi sudut gelombang akustik.Koefisien coupling didefinisikan sebagai:
Dimana Φ adalah posoritas, α∞ adalah tortuosity formasi, ζ adalah potensial zeta antara batas fluida dan butir batuan, εf adalah permitivitas fluida pori, μ adalah viskositas fluida pori, ωc adalah frekuensi kritis Biot dan M adalah geometri pori.Karanteristik gelombang seismoelectric menyerupai gelombang seismik akan tetapi fasanya berbeda 90 derajat. Gambar di bawah ini adalah perbandingan gelombang seismic dan seismoelectric untuk pengukuran di lubang bor:
Courtesy Zhu, Z. et al., Theoretical and Experimental Studies of Seismoelectric Conversions in Boreholes, Communications in Computational Physics, January, 2008Dikarenakan penetrasi gelombang seismoelectric ini tidak terlalu dalam (maksimum 500m), metode ini lebih populer untuk ekplorasi lubang bor maupun near surface geophysics.
Gambar di bawah ini menunjukkan perbandingan rekaman seismoelectric (bawah) dan Ground Penetrating Radar (atas).
Courtesy: Dupuis, J.C. et.al, Seismoelectric imaging of the vadose zone of a sand aquifer, Geophysics, VoL. 72, No. 6 , 2007Pengukuran seismoelectric dan seismic secara bersamaan memberikan hasil yang sangat baik untuk karakterisasi reservoir seperti porositas dan permeabilitas. Gambar di bawah ini menunjukkan profil E/P yakni rasio amplitudo gelombang Stoneley electroseismic terhadap amplitudo gelombang Stoneley seismic untuk slate dan sandstone.
Courtesy Zhu, Z. et al., Theoretical and Experimental Studies of Seismoelectric Conversions in Boreholes, Communications in Computational Physics, January, 2008Pada gambar di atas (a) adalah rekaman gelombang seismik, (b) rekaman gelombang seismolectric, (c) adalah profil E/P, terlihat bahwa reservoir dengan porositas dan permeabilitas yang rendah akan direpresentasikan oleh nilai E/P yang rendah dan reservoir dengan porositas dan permeabilitas yang tinggi akan ditunjukkan oleh nilai E/P yang tinggi.
No comments:
Post a Comment