Tuning Cube, Tuning Frequency, Frequency Gather, AVF

Tuning Cube, Tuning Frequency, Frequency Gather dan AVF (Amplitudo Versus Frequency) adalah istilah-istilah yang digunakan didalam Spectral Decomposition (Dekomposisi Spektral) atau Continous Wavelet Transform (CWT).

Untuk memahami definisi Tuning Cube, anggaplah kita menginterpretasi suatu reservoir channel system pada interval waktu tertentu dari sebuah Seismic Cube (3D seismic). Pada seismic cube kita memiliki sumbu Y sebagai inline, sumbu X sebagai cross line dan sumbu Z sebagai TWT, selanjutnya dengan dekomposisi spectral kita akan memperoleh Tuning Cube dimana sumbu Z merupakan frekuensi sedangkan sumbu Y dan X tetap inline dan cross line. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini:

Courtesy Partyka G. Et.al., British Petroleum

Dari gambar di atas dapat dikatakan bahwa Tuning Cube merupakan tumpukan penampang amplitudo reservoir pada frekuensi yang berbeda-beda. Tujuan menampilkan penampang amplitudo dengan frekuensi yang berbeda-beda adalah untuk menganalisis pada frekuensi berapakah system channel tersebut dapat terlihat dengan jelas.

Didalam terminologi Spectral Decomposition, frekuensi dimana target terlihat dengan jelas disebut dengan Tuning Frequency, dan penentuan Tuning Frequency ini bersifat interpretative. (... there is a "tuning frequency" at which the target is preferentially illuminated. This idea leads to several interpretive insights, Castagna et.al, The Use of Spectral Decomposition as a Hydrocarbon Indicator, GasTIPS, 2002)

Sedangkan istilah Frequency Gather digunakan jika kita memiliki sebuah trace seismic kemudian diterapkan dekomposisi spectral, maka kita akan memperoleh sebuah penampang dimana sumbu horizontal merupakan frekuensi dan sumbu vertikal merupakan waktu sebagimana yang kita lihat pada gambar dibawah ini, dengan warnanya menunjukkan amplitudo. Terlihat pada level ‘A’, terdapat variasi amplitudo sejalan dengan bertambahnya frekuensi, fenomena ini dikenal dengan istilah Amplitudo Versus Frequency (AVF).

Modified from Burnett M., et al.

Kegunaan Spectral Decomposition:
1. Membantu Interpretasi

Seperti yang telah dibahas pada dekomposisi spectral, kegunaan metode ini adalah menampilkan struktur dan target reservoir dengan lebih jelas pada frekuensi tertentu. Jika kita analogikan, metode dekomposisi spectral mirip dengan orang yang berkacamata, katakanlah orang dengan mata minus 1.5 (-1.5), dan reservoir dengan ketebalan dan kedalaman tertentu diibaratkan dengan sebuah huruf dengan tinggi 5cm dan jarak 30m, maka dengan kacamata -0.5 atau -3.0 huruf tersebut akan terlihat buram, karena ‘tuning’ mata orang ini adalah -1.5.

Dikarenakan ketebalan dan kedalaman reservoir umumnya tidak sama dari satu lokasi ke lokasi yang lainnya, maka frekuensi tuning nya pun akan berbeda-beda, sehingga metoda animasi frekuensi dilakukan untuk menginterpretasi reservoir di seluruh areal penelitian.

2. Prediksi ketebalan lapisan reservoir.
Ketebalan lapisan reservoir dapat diprediksi dengan menggunakan first dominant (first peak) frekuensi pada frekuensi tuning yang diformulasikan dengan:

Ketebalan (mili detik)= 1/(2*first peak frekuensi)

Definisi first peak itu sendiri dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini:

Courtesy British Petroleum (modified)

Sehingga jika kita memiliki penampang reflektivitas (atas) dengan ‘full bandwidth’ dengan rentang frekuensi >0 s/d 250Hz, lalu kita terapkan dekomposisi spectral untuk memperoleh spectral amplitudo (bawah), maka kita akan memperoleh first peak frequency (1st), second peak (2nd), third peak (3rd), dst.
Alasan mengapa menggunakan first peak frekuensi untuk memprediksi ketebalan reservoir adalah karena first peak lebih independen terhadap fasa walaupun masih dipengaruhi oleh efek noise dan interferensi (Hall & Trouillot 2004).

Sekarang perhatikanlah gambar dibawah ini, untuk memahami bagaimana caranya memprediksi ketebalan reservoir dengan menggunakan first peak frequency.

Courtesy British Petroleum

Gambar reflektivitas (atas) merupakan data seismic untuk model baji yang menipis ke sebelah kiri dengan bandpass frekuensi pada 8-10-40-50 Hz (band limited). Sedangkan gambar dibawahnya merupakan amplitudo spectral dengan first dominant (peak) frequency di highlight dengan warna biru. Pada Lokasi A, diperoleh frekuensi sekitar 10Hz (baca sumbu vertical sebelah kanan) maka ketebalan reservoir pada lokasi ini adalah 1/(2x10)=50 ms, pada lokasi B, diperoleh frekuensi 20Hz denan demikian ketebalan reservoir adalah 1/(2x20)=25ms, dan pada lokasi C diperoleh frekuensi = 30Hz dengan ketebalan reservoir sekitar 17ms.

Di sini terlihat juga, semakin tipis reservoir semakin sulit mendefinisikan tuning frekuensi atau semakin sulit menentukan ketebalan reservoir. Disamping itu, dikarenakan penentuan tuning frequency ini bersifat interpretative, maka control data well untuk prediksi ketebalan ini sangat membantu yakni dengan melibatkan data well pada krossplot first peak frequency versus thickness.

3. Prediksi Hidrokarbon

Burnett & Castagna (2003), menunjukkan perbandingan respon AVF (Amplitudo versus Frequency) untuk reservoir dengan hydrocarbon dan wet (brine):

Courtesy Burnett & Castagna, 2003

Dari gambar di atas terlihat bahwa, untuk kasus gas(HC) terjadi peningkatan amplitudo yang signifikan pada 32Hz lalu penurunan amplitudo yang drastik pada 47Hz. Penurunan amplitudo yang drastik pada 47Hz ini disebabkan oleh gas (sifat gas yang menyerap energi seismic dengan cepat) dimana reservoir nya ditunjukkan dengan baik pada frekuensi tuning 32Hz. Berbeda dengan kasus wet, pada rentang frekuensi tersebut tidak terjadi perubahan frekuensi yang begitu drastik. Akan tetapi fenomena ini bukanlah jawaban tunggal, karena efek absorbsi itu sendiri tidak hanya diakibatkan oleh gas.

Topik ini diangkat dari diskusi di milist ensiklopediseismik