Thursday, September 23, 2010

Amplitude and Attenuation Tomography

Kehadiran medium yang bersifat atenuasi pada zona dangkal seperti kantung-kantung gas (shallow gas pockets), channels, dll., mempengaruhi amplitudo, fasa, dan bandwidth (frekuensi) reflektor yang menjadi zona target eksplorasi.

Pada kondisi tersebut, pekerjaan karakterisasi reservoir seperti AVO, Seismic Inversion, Multi attribute, dll., harus dikerjakan dengan hati-hati mengingat amplitudo, fasa dan frekuensi gelombang seismik bisa berubah dari satu lokasi ke lokasi lainnya.

Demikian juga dengan CMP gather untuk analisis AVO, amplitudo, fasa dan frekuensinya dapat berubah dari satu trace ke trace yang lainnya. (lihat penjelasan Q migration dan velocity dispersion yang menunjukkan Q dapat merubah amplitudo, fasa dan frekuensi).

Gambar di bawah ini menunjukkan rekaman near angle stack untuk lapangan di Indonesia. Perhatikan kehadiran shallow gas pocket menyebabkan amplitude dimming pada reflektor di bawahnya (tentu saja fasa dan frekuensinya pun berubah).

Courtesy Rudiana et. al., Proceeding Indonesian Petroleum Association, 2008

Untuk contoh data di atas, pekerjaan seismik inversi tidak bisa dilakukan hanya dengan menggunakan satu wavelet dengan fasa dan frekuensi tertentu, kecuali jika kita mengkompensasi perubahan amplitudo, fasa dan frekuensi reflektor yang disebabkan oleh kehadiran shallow gas pocket tersebut.

Apa yang akan terjadi jika analisa AVO dilakukan dengan mengabaikan kehadiran shallow gas pocket? Ilustrasi di bawah ini menjelaskan bagaimana karakter amplitudo pada zona target akibat kehadiran shallow gas pocket.


Near trace 2 kali menembus kantung gas, Mid menembus satu kali, sedangkan Far tidak menembus kantung gas sama sekali. Pada situasi seperti ini, pada CMP gather kita akan memperoleh Far dengan amplitudo yang jauh lebih tinggi daripada Near (AVO kelas III). Disini terlihat jelas bahwa kehadiran kantung gas tersebut bisa menghasilkan fenomena AVO yang semu.

Untuk mengkompensasi perubahan amplitudo, fasa serta frekuensi akibat kehadiran high attenuative medium pada zona dangkal, beberapa oil service company seperti halnya CGG Veritas menerapkan teknik Tomographic Amplitude Inversion untuk mengkompensasi Amplitudo dan Tomographic Q Inversion untuk memperoleh Q yang digunakan untuk mengkompensasi bandwidth dan fasa dalam Q migration.

Secara garis besar teknik tomography tersebut terdiri dari beberapa proses utama antara lain: diskritisasi model bumi menjadi beberapa sistem sel, penelusuran jejak sinar (ray tracing), estimasi parameter atenuasi (rasio spectra), pengukuran amplitudo dan inversi untuk memperoleh amplitudo dan Q.

Data seismik yang digunakan adalah PreSDM (Prestack Depth Migration) dalam domain CIGs (Common Image Gathers).

Dikarenakan atenuasi tergantung pada frekuensi (frequency dependent), data seismic difilter dan dikelompokkan ke dalam beberapa rentang frekuensi. Selanjutnya untuk masing-masing jejak sinar, nilai parameter atenuasi untuk masing-masing event diukur dengan menggunakan spectral ratio method (lihat atenuasi).

Sistem persamaan attenuation tomography dapat ditunjukkan dengan:

Fm = a

Dimana F adalah Frechet derivative matrix, m adalah vektor untuk perturbasi atenuasi dan a adalah vektor ratio amplitude (attenuation parameter).

Untuk amplitude tomography, elemen untuk matrix a memenuhi:
Dimana aijk adalah amplitudo yang terukur pada sel tomography, a0ijk adalah amplitudo referensi pada sel, αxyz adalah faktor atenuasi (spectral ratio) dan lxyz panjang jejak sinar di setiap sel tomography.

Sedangkan untuk attenuation tomography mengikuti persamaan sbb:


Qijk adalah Q pada sistem sel tomography, f adalah frekuensi, l adalah panjang jejak sinar pada setiap sel, Ao adalah amplitudo referensi untuk event tertentu dan Aijk adalah amplitudo setelah terpengaruhi oleh atenuasi pada sel tertentu dan v adalah kecepatan.

Gambar di bawah ini menunjukkan model benda atenuatif yang berwarna oranye , jejak sinar pada gerbang CIGs untuk 5 reflektor (atas) serta hasil rekonstruksi tomography-nya (bawah).

Courtesy Xin et. al., CGG Veritas

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh aplikasi Amplitude Tomography, sebelum kompensasi amplitudo (atas) dan setelah kompensasi (bawah). Perhatikan distribusi bright amplitude pada time slice maupun penampang inline maupun xline yang sebelumnya tidak terlihat.

Courtesy Xin et. al., CGG Veritas

No comments: