Dasar Logging

Embed Size (px)

Citation preview

BAB IIITEORI DASAR LOGGINGLogging merupakan metode pengukuran besaran-besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubangbor. Sesuai dengan tujuanloggingyaitu menentukan besaran-besaran fisik batuan reservoir (porositas, saturasi air formasi, ketebalan formasi produktif, lithologi batuan) maka dasar dari logging itu sendiri adalahsifat-sifatfisikataupetrofisik dari batuan reservoir itu sendiri, yaitu sifat listrik, sifat radioaktif, dansifat rambat suara (gelombang) elastis dari batuan reservoir.3.1. Jenis-Jenis LoggingBerdasarkan kemampuan, kegunaan, dan prinsip kerja maka jenis logging ini dibagi menjadi log listrik, log radioaktif, log sonic, dan log caliper.3.1.1. Log ListrikLog listrik merupakan suatu plot antara sifat-sifat listrik lapisan yang ditembus lubangbor dengankedalaman. Sifat-sifat ini diukur denganberbagai variasi konfigurasi elektrode yang diturunkan ke dalam lubang bor. Untuk batuan yang pori-porinya terisi mineral-mineral air asin atau clay maka akan menghantarkan listrik dan mempunyai resistivity yang rendah dibandingkan dengan pori-pori yangterisi minyak, gas maupun air tawar. Oleh karena itu lumpur pemboran yang banyak mengandung garam akan bersifat konduktif dan sebaliknya. Untuk formasi clean sand yang mengandung air garam, tahanan formasinya dapat dinyatakan dengan suatu faktor tahanan formasi (F), yang dinyatakan dengan persamaan :Ro = F x Rw. (3-1)dimana :F= faktor formasiRo = tahanan formasi dengan saturasi air formasi 100 %Rw = tahanan air garam (air formasi)Hubungan antara tahanan formasi, porositas dan faktor sementasi dikemukakan oleh G.E. Archie dan Humble sebagai berikut : Persamaan Archie : F = -m.. (3-2) Persamaan Humble :F = 0,62 x -2,15 .... (3-3)dimana :m = faktor sementasi batuanF = faktor formasi = porositasResistivity Index (I) adalah perbandingan antara tahanan listrik batuan sebenarnya (Rt)dengantahananyangdijenuhi airformasi 100%(Ro), yaitusesuai dengan persamaan berikut :nSw RoRtI 1. (3-4)dimana : n = eksponen saturasi, untuk batupasir besarnya sama dengan 2.Untukformasi cleansand, terdapat hubunganantarasaturasi airformasi (Sw), porositas (), tahanan formasi sebenarnya (Rt), tahanan air formasi (Rw) serta eksponensaturasi (n). Secaramatematishubunganini dapat dinyatakansebagai berikut :nmn nRtRwRtF RwRtRoSw . (3-5)Pada umumnya log listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis: Spontaneous Potensial Log (SP Log) Resistivity Log3.1.1.1. Spontaneous Potensial Log (SP Log)Kurva spontaneous potensial (SP) merupakan hasil pencatatan alat logging karenaadanyaperbedaanpotensialantaraelektroda yangbergerakdalam lubang sumur dengan elektroda tetap di permukaan terhadap kedalaman lubang sumur.Spontaneous potensial ini merupakan sirkuit sederhana yang terdiri dari dua buah elektroda dan sebuah galvanometer. Sebuah elektroda (M) diturunkan kedalamlubangsumur danelektrodayanglain(N) ditanamkandi permukaan. Disamping itu masih juga terdapat sebuah baterai dan sebuah potensiometer untuk mengatur potensial diantara kedua elektroda tersebut. Bentuk defleksi positif ataupun negatif terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara kandungan dalam batuan dengan lumpur. Bentuk ini disebabkan oleh karena adanya hubungan antara arus listrikdengangaya-gayaelektromagnetik(elektrokimiadanelektrokinetik) dalambatuan. Gambaranskematisdari gejalaSPpadaformasi deganresistivity tinggi dapat dilihat pada gambar 3.1.Gambar 3.1. Gambaran Skematis dari Gejala SP pada Formasi dengan Resistivity Tinggi(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)Adapun komponen elektromagnetik dari SP tersebut adalah sebagai berikut:A. Elektrokimia, dibagi menjadi dua bagian,yaitu: MembranPotensial, terjadi karena adanyastrukturdanmuatanmakalapisan shale bersifat permeable terhadap kation Na+ dan kedap terhadap anion Cl-. Jika lapisan shale memisahkan dua larutan yang mempunyai perbedaan konsentrasi NaCl, maka kation Na+ bergerak menembus shale dari larutan yang mempunyai konsentrasi tinggi kelarutanyangmempunyai konsentrasi rendah, sehingga terjadi suatu potensial. Liquid Junction Potential, terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara air filtrat dengan air formasi, sehingga kation Na+dan ion Cl-dapat saling berpindah selama ion Cl- mempunyai mobilitas yang lebih besar dari Na+, maka terjadi aliranmuatannegatif Cl-dari larutanyangberkonsentrasi tinggi ke larutan yang berkonsentrasi rendah.B. ElektrokinetikPotensial elektrokinetik merupakan hasil suatu aliran elektrolit yang melewati unsure-unsur dalam media berpori. Besarnya elektrokinetik ini tergantung dari perbedaan tekanan yang menghasilkan aliran dan tahanan dari elektrolit pada suatumediaporous. Potensial elektrolit disini dapat diabaikankarenapada umumnya perbadaan tekanan hidrostatik lumpur dengan tekanan formasi tidak begitu besar dan untuk lapisan shale pengaruh filtrasi dari alir lumpur kecil.Jika pengaruh SP log melalui lapisan cukup tebal dan kondisinya bersih dari clay, makadefleksi kurvaSPakanmencapai maksimum. Defleksi SPyang demikian disebut statik SP atau SSP, yang dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:

weqmfeqcRRK SSP log .. (3-6) dimana:SSP =statik spontaneous potensial, mvKc=konstanta lithologi batuan=( ) T + 133 . 0 61 , dalam oF=( ) T + 24 . 0 65 , dalam oC Rmfeq=tahanan filtrat air lumpur, ohm-mRweq=tahanan air formasi, ohm-mSP log berguna untuk mendeteksi lapisan-lapisan yang porous dan permeabel, menentukan batas-batas lapisan, menentukan harga tahanan air formasi (Rw) dan dapat juga untuk korelasi batuan dari beberapa sumur di dekatnya. Defleksi kurva SP selalu dibaca dari shale base line yang mana bentuk dan besar defleksi tersebut dapat dipengaruhi oleh ketebalan lapisan batuan formasi, tahananlapisanbatuan, tahananshaledalamlapisanbatuan, diameter lubang bor, dan invasi air filtrat lumpur. Satuan ukuran dalamspontaneous potensial adalah millivolt (mv). 3.1.1.2. Resistivity Log (Log Tahanan Jenis)Resistivitylogadalahsuatualat yangdapat mengukurtahananbatuan formasi beserta isinya,yang mana tahanan ini tergantung pada porositas efektif, salinitas air formasi, dan banyaknya hidrokarbon dalam pori-pori batuan. Gambar resistivity log dapat dilihat pada gambar 3.2.Gambar 3.2. Kurva Resistivity Log(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)A. Normal Log Skema rangkaian dasar normal log dapat dilihat pada gambar 3.3, dengan menganggapbahwapengukurannyapadamediumyangmengelilingi electrode-elektrode adalah homogen dengan tahanan batuan sebesar R ohm-meter. Elektroda A dan B merupakan elektroda potensial , sedangkan M dan N merupakan elektroda arus. Setiap potensial (V) ditransmisikan mengalir melingkar keluar melalui formasi den besarnya potensial tersebut adalah:) ( 4 AMi RV(3-7) dimana:R = tahanan formasi, ohm-mi= intensitas arus konstan dari elektroda A, Amp AM= jarak antara elektroda A dan M, in = konstanta = 3.14Jarak antara A ke M disebut spacing, dimana untuk normal log ini terdiri dari dua spacing, yaitu: Short normal device, dengan spacing 16 inchi Long normal device, dengan spacing 64 inchiPemilihan spacing ini tergantung dari jarak penyelidikan yang dikehendaki. Short normal device digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona terinvasi, sedang longnormal devicedigunakanuntukmengukur resistivitas formasi yangtidak terinvasi filtrat lumpur atau true resistivity (Rt). B. Lateral Log Tujuan log ini adalah untuk mengukur Rt, yaitu resistivity formasi yang terinvasi.Skema dasar dari lateral log device dapat dilihat pada gambar 3.4. Alat ini terdiri dari dua elektrode arus A dan B serta dua elektrode potensial M dan N. Jarak spasi M dan N adalah 32 inch, sedang jarak A dan O adalah 18,8 inch. Titik Omerupakan titik referensi dari pengukuran terhadap kedalaman, sedangkan elektrode Bdiletakkanjauhdipermukaan. Arus listrikyangkonstandialirkan melalui elektrode A, sedangkan perbedaan potensial antara M dan N di tempatkan padapermukaanlingkaranyangberpusat di titikA. Perbedaanpotensial yang dipindahkan ke elektrode M dan N adalah :

,_

AN AMi RV1 14..................................................................... (3-8)Persamaan(3-8) diturunkandengananggapanbahwaformasinyahomogendan lapisancukup tebal. Apabila arus yangdiberikan (i) konstanmaka besarnya potensial yang dicatat pada referensi Oadalah sebanding dengan besarnya resistivitasformasi (R)dengansyarat anggapantersebut dipenuhi danpengaruh diameter lubang bor diabaikan.Pada kenyataannya nilai resistivity yang dicatat oleh resistivity log adalah resistivity semu bukan resistivity yang sebenarnya (Rt). Hal ini disebabkan pengukuran dipengaruhi oleh diameter lubangbor (d), ketebalan formasi (e), tahanan lumpur (Rm), diameter invasi air filtrat Lumpur (Di), tahanan zone invaded (Ri) dan uninvaded (Rt), tahanan lapisan batuandiatas dan dibawahnya (Rs). Pembacaanyangbaikdidapatkandalamlapisantebal denganresistivityrelative tinggi.Log inidigunakan secara optimal di dalam susunan sand dan shale yang tebal dengan ketebalan dari 10 ft dan range resistivity optimum setara 1-500 ohm-m.Gambar 3.3. Skema Rangkaian Dasar Normal Log(Resistivity Measurement Tools, Schlumberger, October 1984)Gambar 3.4. Skema Rangkaian Dasar Lateral Log(Resistivity Measurement Tools, Schlumberger, October 1984) C. Induction LogPengukuran tahanan listrik menggunakan log resistivity memerlukan lumpur yang konduktif sebagai penghantar arus dalam formasi. Oleh sebab itu tidak satupunperalatanpengukuranresistivitydiatas dapat digunakanpadakondisi lubang bor kosong, terisi minyak, gas, oil base mud dan fresh water serta udara. Untuk mengatasi ini maka dikembangkan peralatan terfokuskan yang dapat berfungsi dalamkondisi tersebut.Rangkaianperalatandari dasar Inductionlog secara skematis dapat dilihat pada gambar 3.5.Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut, arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi ( t 20000 cps) yang mempunyai intensitas konstan dialirkan melalui transmitter coil yangditempatkan pada insulatingsehingga menimbulkan arus induksi didalam formasi. Medan magnet ini akan menimbulkan arus berputar yang akan menginduksi potensial dalam receiver coil. Coil kedua ini ditempatkan pada mandrel yang sama dengan jarak tertentu dari coil pertama. Besarnya signal yang dihasilkan receiver akan diukur dan dicatat di permukaan yang besarnya tergantung pada konduktivitas formasi yang terletak diantara kedua coil tersebut. Nilai konduktifitas formasi (Cf) berbanding terbalik dengan nilai resistivity.Gambar 3.5. Skema Rangkaian Dasar Induction Log(Gatlin, C. :Petroleum Engineering Drilling and Well Completion, Prentice HallInc., New York, 1962) Tujuan utama dari induction log adalah menghasilkan suatu daerah investigasi yangjauhdidalamlapisan-lapisantipisuntukmenentukanhargaRt. Induction log dapat diturunkan didalam semua jenis lumpur dengan syarat sumur belum dicasing. Hasil terbaik dari induction log adalah dalam suatu kondisi sebagai berikut, didalam susunan shale dengan Rt lebih kecil dari 100 ohm-m dan ketebalan lapisan lebih besar dari 20 m, Rxo lebih besar dari Rt dan jika Rxo lebih kecil dari Rt maka induction log akan kurang memberikan hasil yang memuaskan. Induction log tidak sensitif terhadap perubahan Rt bila resistivitynya tinggi. Perbedaan resistivity sekitar 400-500ohm-mtidakdapat dideteksi. Kondisi yangbaikuntukoperasi inductionlogini adalahmenggunakanlumpur yangtidakbanyakmengandung garam (Rmf> Rw) serta pada formasi dengan Rtkurang dari 100 ohm-m tapi akan lebih baik lagi jika kurang dari 50 ohm-m. Induction log ini mempunyai beberapa kelebihan dari log-log sebelumnya, antara lain :1. Batas lapisan dapat dideliniasikan dengan baik dan resistivity yang diukur tidak dipengaruhi oleh batas tersebut.2. Dalamfreshmud,pengukuran Rthanya memerlukan koreksi yang sederhana atau tidak memerlukan sama sekali.3. Dapat dikombinasikan dengan SPlog dan Kurva Normal sehingga dapat melengkapi informasi yang diperoleh.D. Laterolog (Guard Log)Pengukurandenganlaterolog adalah untukmemperkecil pengaruhlubang bor, lapisan yangberbatasan danpengukuranlapisanyangtipis serta kondisi lumpur yang konduktif atau salt mud.Prinsipkerjanyaadalahsebagai berikut (lihat gambar3.6.), suatuarusIo yang konstan dialirkan melalui elektrode Ao lewat elektrode A1 dan A2 dimana arus tersebut diatur secara otomatis oleh kontak pengontrol sehingga dua pasang elektrodepenerimaM1M2danM1M2mempunyai potensial yangsama. Selisih potensial diukur diantara salah satu elektrode penerima dengan electrode dipermukaan. Jikaperbedaan antara potensial pasangan M1M2dan M1M2dibuat nol, maka tidak ada arus yang mengalir dari Ao. Disini arus listrik dari Ao dipaksa mengalir horizontal kearah formasi.Adabeberapajenis laterolog, yaitujenis Laterolog7, Laterolog3, dan Laterolog8. Perbedaandari ketigajenislaterologtersebut hanyaterdapat pada jumlah elektrodenya, dan ketebalan lapisan yang dideteksi berbeda. Alat ini mengukurhargaRtterutamapadakondisi pengukuranRtdenganInductionLog mengalami kesulitan(banyakkesalahan). Laterologini hanyadapat digunakan dalam jenis lumpur water base mud. Dianjurkan pada kondisi Rt/Rm dan Rt/Rs besar (salt mud, resistivity tinggi yaitu lebih besar dari 100 ohm-m) dan tidak berfungsi di dalam oil base mud, inverted mud, lubang berisi gas, atau sumur sudah dicasing.Gambar 3.6. Skema Alat Laterolog(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)E. Microresistivity LogLog ini dirancang untuk mengukur resistivity formasi pada flush zone (Rxo) dansebagai indikator lapisanporouspermeableyangditandai olehadanyamud cake. Hasil pembacaan Rxo dipengaruhi oleh tahanan mud cake(Rmc) dan ketebalan mudcake(hmc). Ketebalan dari mudcakedapat dideteksi dari besar kecilnya diameter lubang bor yang direkam oleh caliper log. Alat microresistivity log yang seringdigunakan, yaitu: Microlog(ML), Microlaterolog(MLL), ProximityLog (PL), MicroSpherical Focused Log (MSFL). Microlog (ML)Microlog dirancang untuk mengukur secara tepat lapisan tipis dan permeabel, karenadenganpengukuraninidapat ditentukansecaratepat net pay dalam suatu interval total.Pada prinsipnya microlog menggunakan tiga electrode denganukurankecil yangdipasang didalamlempeng(pad) karet,dengan tujuan agar tetapdapat mengikuti variasi bentuklubangbor. Alat ini mempunyai tiga electrode yang mempunyai jarak 1 inch. Elektrode-elektrode tersebut yaitu A0, M1, dan M2 yang dipasang pada salah satu baris pada rubber (lihat gambar 3.7.)Gambar 3.7. Skema Posisi Microlog di Dalam Sumur(Resistivity Measurement Tools, Schlumberger, October 1984)PadaelektrodeA0diberikanarus listriktertentukemudianpotensialnya diukurpadaelektrodeM1dan M2yangdicatatdipermukaanoleh Galvanometer. Pada saat pengukuran, ketiga elektrode tersebut ditempatkan pada dinding lubang bor dengan menggunakan pegas yang dapat dikembangkan antara 6 inch sampai 16 inch.Ada dua sistem pengukuran yang umum dilakukan :1. SistemA0M1M2yangmerupakanshort lateral/inverse(R1x1) denganspacing A0O = 1 inch, dimana O adalah titik tengah antara M1 dan M2. Pada sistem ini aruslistrikyangdiberikandari Aokemudiandiukur perbedaanpotensialnya pada titik antara elektrode M1dan M2. Sistem inverse pada intinya mengukur resistivity mud cake pada lapisan permeable.2. Sistem A0M2 merupakan micronormal dengan spacing AM2 = 2 inch. Sistem ini mempumyai investigasi pengukuran lebih kurang dua kali lebih jauh dari sistem A0M1M2dan pada sistemini arus listrik yang diberikan dari A0diukur perbedaan potensialnya pada M2. Micronormal digunakanuntukmengukur resistivitydariflushzone (Rxo).Adanya mud cakeinilah yangmenyebabkan terjadinya pemisahan dari kedua kurva microlog tersebut. Lapisan porous permeable ini ditandai dengan adanya mudcake pada permukaan dinding lubang bor yang dinyatakan oleh munculnya separasi dari dua kurva microlog.Micrologtidakakanmemberikanketeranganyangberarti jikaarusyang dipancarkan hanya berada di sekitar mud cake (short circuit). Hal ini dapat terjadi jika resistivity formasi sangat tinggi dan tidak berfungsi pada keadaan oil base mud. Separasi dua kurva positif jika R2 > R1x1 dan fluida hidrokarbon yang terkandung dalambatuanporoustersebut merupakan hidrokarbon air tawar.Separasi negatif dapat terjadi jika R2 < R1x1 dan fluida yang terkandung biasanya air asin. Bila SP log tidak menghasilkan kurva yang baik, microlog dapat digunakan untuk menentukan letak lapisan-lapisan yang porous dan permeabel. Kriteriayangharusdipertimbangkanagarpengukuranmicrologoptimum yang pertama sebagaiindikator lapisan porous permeabel didalam susunan sand-shale dengan range tahanan batuan formasi 1 200 ohm-m, porositas batuan lebih besar dari 15 %, Rxo/Rmc lebih kecil dari 15, ketebalan mud cake kurang dari inch dan kedalaman invasi lumpur lebih besar atau sama dengan 4 inch.Microlog juga bermanfaat dalammemperkirakan porositas, menghitung faktorformasi(F), melokasikanlapisanpermeabledanmemperkirakan water-oil contactdibawahkondisitertentu.Danjugamencarikan batasanyang akuratdari batas lapisan dan deliniasi dari zone produktif dan zone non produktif. Microlaterolog (MLL)Alat ini digunakan untuk menentukan Rxo pada batuan yang keras, dimana lumpuryangdigunakanmempunyai kadargaramyangtinggi. Sehinggadengan mengetahuiRxomakahargaFbisaditentukanberdasarkanF=Rxo/Rmfsehingga selanjutnya besarnya porositas efektif dapat ditentukan. MLL hanya merekam satu kurva yaitu tahanan flush zone (Rxo). Alat ini mempunyai 4 elektrode yaitu sebuah elektrode pusat (Ao) dan 3 elektrode cincin M1, M2, dan A1 yang letaknya konsentris terhadap Ao, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.8.Gambar 3.8. Distribusi Arus dan Posisi Elektrode MLL didalam Lubang Bor(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)Cara kerja MLL pada prinsipnya sama dengan laterolog, yaitu sejumlah arus konstanIoyangdiketahuiintensitasnyadialirkanmelalui elektrodepusatAodan lainnyadialirkanmelalui elektrodepalingluar A1. Kemudianaruslistriksecara otomatis dan kontinyu diatur sedemikian rupa sehingga perbedaan potensial antara elektrode M1danM2praktis sama dengan nol sehingga tidakada arus yang mengalir dari Ao tapi dari M1 dan M2. Jadi arus dari Ao dipaksa mengalir horizontal kearahformasi. Resistivityyangdiukuradalahsebandingdenganpotensialyang dicatat.MLL hanya dapat digunakan dalam kondisi water base mud khususnya salt mud, dantidakberfungsi didalamoil basemud, invertedemulsionmudserta keadaan lubang bor yang terisi gas atau sudah dicasing. Jika invasi lumpur dangkal (kurang dari 4 inch) MLL mungkin mengukur tahanan batuan zone uninvaded (Rt) karena MLL digunakan untuk daerah penyelidikan sampai 4 inch. Ketebalan mud cake juga mempengaruhi pembacaan harga Rxo. Proximity Log (PL)ProximityLogpadaprinsipnyaadalahsamadenganMLataupunMLL, akan tetapi PL dirancang untuk mengukur daerah yang lebih dalam lagi yaitu pada penyelidikan 16 inch dan tidak tergantung pada ketebalan mud cake yang terbentuk.ProximityLogmempunyaibeberapakarakteristik, yaitu: dapatmengukur Rxotanpadipengaruhi olehmudcakesampai ketebalanmudcake- 1inch, mempunyai radiusinvestigasi yanglebihbesar dari MLmaupunMLL, kurang sensistif terhadap ketidakhomogenan lubang bor, biasanya alat ini diturunkan bersama-sama dengan ML untuk mendeteksi adanya mud cake.DalampembacaanPLbanyakdipengaruhi olehbesarnyahargatahanan batuan zone uninvaded (Rt). Oleh karena itu harus diadakan koreksi. Hasil pembacaan proximity log (RPL) dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :RPL( ) ( ) Rt J Rxo J + 1.... (3-9)dimanaJadalahfaktor pseudogeometricdari zoneinvaded. HargaJmerupakan fungsi dari diameter invasi (Di). Sebagai harga pendekatan, jika Di > 40 inch harga J mendekati 1 (satu). Jika Di< 40 inch maka hargaRPLberada diantara Rxodan Rt, biasanya lebih mendekati harga Rxo. PL akan mengukur Rt jika invasi filtrat lumpur sangat dangkal, sehingga secara praktis harga RPL = Rt. Operasi pengukuran dengan alat ini akan memperoleh hasil yang optimum pada kondisi batuan invaded karbonat atau sand, range tahanan batuannya 0.5 100 ohm-m, invasi lumpur dalam, dan ketebalan mud cake lebih kecil dari inch. MicroSpherical Focused Log (MSFL)MSFL biasanya di-run bersama dengan alat log induksi atau laterolog. Serupa dengan alat microlog, pengukuran terhadap MSFL dibuat dengan sebuah bantalan elektroda khusus yang ditekan ke dinding lubang bor dengan batuan sebuah kaliper. Pada bantalan tersebut dipasang suatu rangkaian bingkai logam yang konsentrik (lihat gambar 3.9.) disebut elektroda yag mempunyai fungsi memancarkan, mengfokuskan, dan menerima kembali arus istrik yang hamper sama dengan cara kerja elektroda laterolog. Bantalan pada MSFL ini kecil dan elektrodenya berdekatan sehingga hanya beberapa inchi dari formasi dekat lubang bor yang diselidiki yang mengakibatkan kita mempunyai suatu pengukuran dari resistivity didaerah rembesan. Pengukuran terhadap diameter lubang bor secara bersamaan oleh caliper yang merupakan bagian tak terpisahkan dari alat MSFL. Gambar 3.9. Penampang Bantalan MSFL(Resistivity Measurement Tools, Schlumberger, October 1984)3.1.2. Log RadioaktifLogradioaktif dapat digunakanpadasumur yangdicasing(casedhole) maupun yang tidak dicasing (open hole). Keuntungan dari log radioaktif ini dibandingkandenganloglistrikadalahtidakbanyakdipengaruhi olehkeadaan lubang bor dan jenis lumpur.Dari tujuan pengukuran, Log Radioaktif dapat dibedakan menjadi: alat pengukur lithologi seperti Gamma Ray Log, alat pengukur porositasseperti NeutronLogdanDensityLog. Hasilpengukuranalat porositas dapat digunakan pula untuk mengidentifikasi lithologi dengan hasil yang memadai.3.1.2.1. Gamma Ray LogPrinsip pengukurannya adalah mendeteksi arus yang ditimbulkan oleh ionisasi yang terjadi karena adanya interaksi sinar gamma dari formasi dengan gas ideal yang terdapat didalam kamar ionisasi yang ditempatkan pada sonde. Besarnya arus yang diberikan sebanding dengan intensitas sinar gamma yang bersangkutan.Didalam formasi hampir semua batuan sedimen mempunyai sifat radioaktif yang tinggi, terutama terkonsentrasi pada mineral clay. Formasi yang bersih (clean formasi) biasanya mengandung sifat radioaktif yang kecil, kecuali lapisan tersebut mengandung mineral-mineral tertentu yang bersifat radioaktif atau lapisan berisi air asinyangmengandunggaram-garampotassiumyangterlarutkan(sangatjarang), sehingga harga sinar gamma akan tinggi.Denganadanyaperbedaansifat radioaktifdarisetiapbatuan, makadapat digunakanuntukmembedakanjenis batuanyangterdapat pada suatuformasi. Selainitupadaformasi shalysand, sifat radioaktif ini dapat digunakanuntuk mengevaluasi kadar kandungan clay yang dapat berkaitan dengan penilaian produktif suatulapisanberdasarkanintrepretasi datalogging. Besarnyavolume shale dihitung dengan menggunakan rumus berikut:min maxmin logGR GRGR GRVsh ..... (3-10)dimana :GRlog= hasil pembacaan GR log pada lapisan yang bersangkutanGRmax= hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan shaleGRmin= hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan non shaleDenganpertimbanganadanyaefekdensitasformasi, makauntukformasi dengan kandungan satu mineral, gamma ray yang terbaca pada log adalah :11 1AVGRb . (3-11)dimana :1= densitas dari mineral radioaktifV1= volume batuan mineralA1= faktor perimbangan radioaktif dari mineral bV1 1= konsentrasi berat dari mineralUntuk formasi yang mengandung lebih dari satu mineral radioaktif, respon GRadalah penjumlahan dari beberapa mineral tersebut dengan menggunakan persamaan (3-12).Sedangkan untuk formasi dengan kandungan dua mineral radioaktif, densitasdankekuatannyaberbeda, serta keberadaannya dalam jumlah yang berbeda maka GR yang terbaca pada log adalah :11 111 1AVAVGRb b+ .... (3-12)persamaan (3-12) diatas dapat disamakan dengan mengalikan dengan bsehingga persamaannya dapat ditulis menjadi :b.GR = B1 V1 + B2 V2 (3-13)dimana :B1 = 1 A1B2 = 2 A2Secara khusus Gamma Ray Log berguna untuk identifikasi lapisan permeabel disaat SPLogtidakberfungsi karenaformasi yangresistif ataubila kurva SP kehilangan karakternya (Rmf= Rw), atau ketika SP tidak dapat merekam karena lumpur yang yang digunakan tidak konduktif (oil base mud). Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 3.10. Selain itu Gamma Ray Log juga dapat digunakan untuk mendeteksi dan evaluasi terhadap mineral radioaktif (potassiumdan uranium), mendeteksi mineral tidakradioaktif (batubara), dandapat jugauntuk korelasi antar sumur.3.1.2.2. Neutron LogNeutron Log direncanakan untuk menentukan porositas total batuan tanpa melihat atau memandangapakah pori-pori diisi oleh hidrokarbon maupun air formasi. Neutron terdapat didalaminti elemen, kecuali hidrokarbon. Neutron merupakan partikel netral yang mempunyai massa sama dengan atom hidrogen.Gambar 3.10. Respon Gamma Ray pada Suatu Formasi(Dewan, T.J.:Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation, PennwellPublishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)Prinsipkerjadari neutronlogadalahsebagai berikut, energi tinggi dari neutron dipancarkan secara kontinyu dari sebuah sumber radioaktif yang ditempatkandidalamsondeloggingyangdiletakkanpadajarakspacingpendek sekitar 10-18 inch dari detektor gamma ray. Pada operasi logging, neutron meninggalkan sumbernya dengan energi tinggi, tetapi dengan cepat akan berkurang karena bertumbukan dengan inti-inti elemen didalamformasi. Semua inti-inti elemen turut serta dalam pengurangan energi ini, tetapi yang paling dominan adalah atom dengan massa atom yang sama dengan neutron yaitu hidrogen. Setelah energi neutron banyak berkurangkemudianneutron tersebut akan menyebar didalam formasi tanpa kehilangan energi lagi sampai tertangkap dan terintegrasi dengan inti-inti elemen batuan formasi, seperti klorine dan silikon. Inti-inti ini akan terangsang untuk memancarkan sinar gamma. Kemudian detektor sinar gamma akan merekam radiasi sinar gamma tersebut.Bila kerapatan dialam formasi cukup tinggi, yaitu mengandung air, minyak dangasataudidalamlapisanshalemakaenergi neutronakandiperlambat pada jarak yang sangat dekat dengan sumber dan akibatnya hanya sedikit radiasi sinar gamma yang direkam oleh detektor. Hal ini yang menjadi dasar hubungan antara jumlah sinar gamma per detik dengan porositas. Hubungan ini menunjukkan apabila jumlahsinar gammaper detikcukuptinggi makaporositasnyarendah. Proses pelemahan partikel neutron dapat dilihat pada gambar 3.11. Porositas dari neutron log (N) dalam satuan limestone dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:( ) 0425 . 0 02 . 1 + NLog N ...... (3-14)dimana: NLog= porositas terbaca pada kurva neutron logTerdapat beberapa jenis neutron log yang dapat digunakan, yaitu: Thermal neutron log, digunakan secara optimal untuk formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas antara 1 % 10 %. Sidewall neutron porosity log (SNP), yang mempunyai kondisi optimum pada formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas kurang dari 30%. Compensatedneutronlog(CNL), merupakanpengembangandari keduaalat sebelumnya.3.1.2.3. Density LogTujuan utama dari density log adalah menentukan porositas dengan mengukur density bulk batuan, disamping itu dapat juga digunakan untuk mendeteksi adanya hidrokarbon atau air, digunakan besama-sama dengan neutron log, jugamenentukandensitashidrokarbon(h)danmembantudidalamevaluasi lapisan shaly.Gambar 3.11. Proses Pelemahan Partikel Neutron(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)Prinsipkerjadensity log adalah denganjalan memancarkan sinargamma dari sumber radiasi sinar gamma yang diletakkan pada dinding lubang bor. Pada saat sinar gammamenembusbatuan, sinar tersebut akanbertumbukkandengan elektron pada batuan tersebut, yang mengakibatkan sinar gamma akan kehilangan sebagiandari energinyadanyangsebagianlagi akandipantulkankembali, yang kemudianakanditangkapolehdetektor yangdiletakkandiatas sumber radiasi. Intensitas sinar gamma yang dipantulkan tergantung dari densitas batuan formasi. Skema rangkaian dasar density log dapat dilihat pada gambar 3.12. Berkurangnya energi sinar gamma tersebut sesuai dengan persamaan:S kNNto ln .............. (3-15)dimana:No= intensitas sumber energiNt= intensitas sinar gamma yang ditangkap detektor = densitas batuam formasik = konstantaS = jarak yang ditembus sinar gammaGambar 3.12. Skema Rangkaian Dasar Density Log(Dewan, T.J.:Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation, PennwellPublishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)Sinar gammayangmenyebar danmencapai detektor dihitungdanakan menunjukkanbesarnyadensitas batuanformasi. Formasi dengandensitastinggi akan menghasilkan jumlah elektron yang rendah pada detektor. Densitas elektron merupakan hal yang penting disini, hal ini disebabkan yang diukur adalah densitas elektron, yaitu jumlah elektron per cm3. Densitas elektron akan berhubungan dengandensitas batuansebenarnya, byangbesarnyatergantungpadadensitas matrik, porositas dan densitas fluida yang mengisi pori-porinya. Kondisi penggunaan untuk density log adalah pada formasi dengan densitas rendah dimana tidakada pembatasanpenggunaan lumpur bor tetapi tidak dapat digunakan pada lubang bor yang sudah di casing. Kurva density log hanya terpengaruh sedikit oleh salinitas maupun ukuran lubang bor. Kondisi optimum dari density log adalah pada formasi unconsolidated sand dengan porositas 20 % - 40 %. Kondisi optimum ini akan diperoleh dengan baik apabila operasi penurunan peralatan kedalam lubang bor dilakukan secara perlahan agar alat tetapmenempel padadindingbor, sehingga padarangkaiantersebut biasanya dilengkapi dengan spring. Hubungan antara densitas batuan sebebnarnya dengan porositas dan lithologi batuan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:f mab maD ......... (3-16)dimana:b= densitas batuan (dari hasil pembacaan log), gr/ccf= densitas fluida rata-rata, gr/cc = 1 untuk fresh water, 1.1 untuk salt waterma= densitas matrik batuan (dapat dilihat pada tabel III-1), gr/ccD= porositas dari density log , fraksiTabel III-1. Harga Density Matrik Batuan(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)Adanya pengotoran clay dalam formasi akan mempengaruhi ketelitian, oleh karena itu dalam pembacaan bperlu dikoreksi. Sehingga persamaan dapat ditulis sebagai berikut:( )ma clay D clay clay f D bV V + + 1 . . .. (3-17)dimana:clay= densitas clay, gr/ccVclay= volume clay, %3.1.3. Sonic LogLogini merupakanjenislogyangdigunakanuntukmengukurporositas, selain density log dan neutron log dengan cara mengukur interval transite time (t), yaitu waktu yangdibutuhkanoleh gelombang suara untukmerambat didalam batuanformasi sejauh1ft. Peralatansoniclogmenggunakansebuah transmitter (pemancar gelombang suara) dan dua buah receiver (penerima). Jarak antar keduanya adalah 1 ft. Bila pada transmitter dipancarkan gelombang suara, maka gelombang tersebutakanmerambatkedalam batuan formasi dengan kecepatan tertentu yang akan tergantungpada sifat elastisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan tekanan formasi. Kemudian gelombang ini akan terpantul kembali menuju lubang bor dan akan diterima oleh kedua receiver. Selisih waktu penerimaan ini direkam olehlogdengansatuanmicrosecondperfeet (sec/ft)yangdapatdikonversikan dari kecepatan rambat gelombang suara dalan ft/sec.Interval transite time (t) suatu batuan formasi tergantung dari lithologi dan porositasnya. Sehinggabilalithologinyadiketahui makatinggal tergantungpada porositasnya. Padatabel III-2. dapat dilihat beberapahargatransitetimematrik (tma) dengan berbagai lithologi. Tabel III-2. Transite Time Matrik untuk Beberapa Jenis Batuan(Adi Harsono:Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log, Schlumberger, Edisi-8,Jakarta, 1 Mei 1997)Untukmenghitungporositassonicdari pembacaanlogt harusterdapat hubunganantaratransit timedenganporositas. Seorangsarjanateknik, Wyllie mengajukanpersamaanwakturata-ratayangmerupakanhubunganlinier antara waktu dan porositas. Persamaantesebut dapat dilihat dibawah ini :ma fmaSt tt t log .............................................................................. (3-18)dimana :tlog= transite time yang dibaca dari log, sec/fttf= transite time fluida, sec/ft= 189 sec/ft untuk air dengan kecepatan 5300 ft/sectma= transite time matrik batuan (lihat table III-2), sec/ftS= porositas dari sonic log, fraksiSelain digunakan untuk menentukan porositas batuan, Sonic log juga dapat digunakan sebagai indentifikasi lithologi. 3.1.4. Caliper LogCaliper logmerupakansuatukurvayangmemberikangambarankondisi (diameter) dan lithologi terhadap kedalaman lubang bor. Peralatan dasar caliper log dapat dilihat pada gambar 3.13. Untuk menyesuaikan dengan kondisi lubang bor, peralatancaliper logdilengkapi denganpegas yangdapat mengembangsecara fleksibel. Ujung paling bawah dari pegas tersebut dihubungkan dengan rod. Posisi rod ini tergantung pada kompresi dari spring dan ukuran lubang bor.Manfaat caliper log sangat banyak, yang paling utama adalah untuk menghitungvolumelubangbor gunamenentukanvolumesemenpadaoperasi cementing, selain itu dapat berguna untuk pemilihan bagian gauge yang tepat untuk settingpacker (misalnyaoperasi DST), interpretasi loglistrikakanmengalami kesalahan apabila asumsi ukuran lubang bor sebanding dengan ukuran pahat (bit) oleh karena itu perlu diketahui ukuran lubang bor dengan sebenarnya, perhitungan kecepatanlumpur di annulus yangberhubungandenganpengangkatancutting, untukkorelasi lithologikarena caliperlogdapat membedakan lapisan permeabel dengan lapisan consolidated.Gambar 3.13. Skema Peralatan Dasar Caliper Log(Lynch J. S.:Formation Evaluation, Harper & Row Publisher, New York,Evanston and London, First Edition, 1962)3.2. Interpretasi LoggingLapisan prospek dapat teridentifikasi degan melakukan interpretasi logging. Interpretasi logging ini dibagi menjadi interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif.Interpretasi kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi lapisan porous permeabel danadatidaknyafluida.Sedangkaninterpretasi kuantitatif dilakukan untuk menentukan harga Vclay, , Rfluida, Sw dan permeability batuan. Simbol-simbol yang digunakan dalam interpretasi log dapat dilihat pada gambar 3.14.3.2.1. Interpretasi KualitatifSetelah selesai melakukan logging maka selanjutnya yang akan dikerjakan adalah melakukan interpretasi terhadapdata pengukuransecara kualitatif guna memperkirakan kemungkinan adanya lapisan porous permeabel dan ada tidaknya fluida.Untukmemperolehhasil yanglebihakurat harusdilakukanpengamatan terhadap log yang kemudian satu sama lainnya dibandingkan. Tujuan dari interpretasi kualitatif adalah identifikasi lithologi dan fluida hidrokarbon yang meliputi identifikasi lapisanporous permeabel,ketebalan dan batas lapisan, serta kandungan fluidanya.Penentuan jenis batuan atau mineral didasarkan pada plot data berbagai log porositas, seperti plot antara log density-neutron dan log sonic-neutron. Sedangkan lapisanberpori dapat ditentukanberdasarkanpengamatanterhadaplogSP, log resitivity, log caliper, dan log gamma ray. Penentuan jenis lithologi, apakah shale ataubatupasiratau batugamping ataupun merupakan seripasir shale didasarkan pada defleksi kurva SP, GR, resistivity, dan konduktivitynya. Adapun fluida hidrokarbon dapat ditentukan pada pengamatan log induction dan FDC-CNL dengan berdasarkan sifat air, minyak, atau gas.Gambar 3.14. Simbol-Simbol yang Digunakan pada Interpretasi Log(Log Interpretation Charts, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)3.2.1.1. Identifikasi Lapisan Porous Permeabel Untuk identifikasi lapisan permeabel dapat diketahui dengan: defleksi SP, separasi resistivity, separasi microlog, caliper log, dangammaraylog. Adapunmasing-masing log diatas dapat diketahui sebagai berikut :1. Defleksi SP: bilamana lumpur pemboran mempunyai perbedaan salinitas dengan air formasi (terutama untuk lumpur air tawar), lapisan permeabel umumnya ditunjukkan dengan adanya penambahan defleksi negatif (kekiri) dari shale base line.2. Separasiresistivity: adanya invasi dan lapisan permeabelsering ditunjukkan dengan adanya separasi antara kurva resistivity investigasi rendah.3. Separasi microlog : proses invasi pada lapisan permeabel akan mengakibatkan terjadinyamudcakepadadindinglubangbor. Duakurvapembacaanakibat adanya mud cake oleh microlog menimbulkan separasi pada lapisan permeabel dapat dideteksi oleh adanya separasi positif (micro inverse lebih kecil daripada micro normal).4. Caliper log : dalam kondisi lubang bor yang baik umumnya caliper log dapat digunakan untuk mendeteksi adanya ketebalan mud cake, sehingga dapat memberikan pendeteksian lapisan permeabel.5. Gamma Ray log : formasi mengandung unsur-unsur radioaktif akan memancarkan radioaktif dimana intensitasnya akan terekam pada defleksi kurva gammaray log,padaumumnya defleksi kurva yang membesar menunjukkan intensitas yang besar adalah lapisan shale/clay, sedangkan defleksi menunjukkan intensitas radioaktif rendah menunjukkan lapisan permeabel.3.2.1.2.Identifikasi Ketebalan dan Batas LapisanKetebalan lapisan batuan dibedakan atas dua, yaitu ketebalan kotor (gross thickness) dan ketebalan bersih (net thickness). Ketebalan kotor (gross thickeness) merupakanteballapisanyang dihitungdaripuncaklapisan sampaidasar lapisan dari suatu lapisan batuan.Sedangkan ketebalan bersih (net thickness) merupakan tebal lapisanyangdihitungatas ketebalandari bagian-bagianpermeabel dalam suatu lapisan.Adapun penggunaan kedua jenis ketebalan tersebut juga mempunyai tujuan yang berbeda, dimana pembuatan ketebalan kotor (gross isopach map) adalah untuk mengetahui batas-batas penyebaran suatu lapisan batuan secara menyeluruh, dimana pada umumnya digunakan untuk maksud-maksud kegiatan eksplorasi. Sedangkan penggunaan ketebalan bersih adalah untuk maksud-maksud perhitungan cadangan. Peta yang menggambarkan penyebaran ketebalan bersih disebut peta net sand isopach.Jenis log yang dapat digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan adalah: SP log, kurva resistivity, kurva microresistivity, dan gamma ray log. Adapun dari defleksi kurva log logtersebut:1. SP log, yang terpenting dapat membedakan lapisan shale dan lapisan permeabel.2. Kurva resistivity, alat yang terbaik adalah laterolog dan induction log.3. Kurva microresistivity, pada kondisi lumpur yang baik dapat memberikan hasil penyebaran yangvertikal.4. GRlog, logini dapat membedakanadanyashaledanlapisanbukanshale, disamping itu dapat digunakan pada kondisi lubang bor telah dicasing, biasanya dikombinasikan dengan neutron log.3.2.2. Interpretasi KuantitatifDidalam analisa logging secara kuantitatif dimaksudkan untuk menentukan lithologi batuan, tahanan jenis air formasi (Rw), evaluasi shaliness, harga porositas (), saturasi air (Sw), dan permeabilitas (K).3.2.2.1. Penentuan Lithologi BatuanA. M-N PlotPengeplotan dari tiga data log porositas (log sonic, log neutron, dan log density) untuk interpretasi lithologi dapat dilakukan dengan M-N plot.Persamaan dari M-N plot ini adalah sebagai berikut:01 . 0log f bft tM ...................................................................... (3-19)f bN NfN .................................................................................. (3-20)Padapersamaan(3-19)maksudnyadikalikandengan0.01padahargaMadalah untukmempermudah skala, Ndinyatakan dalam unit porosity limestone. Untuk freshmuddiberikanharga189 ft, f=1, danNf=1. Untuklebihjelas mengenai parameter matrik dan fluida serta harga M dan N pada fresh mud dan salt mud dapat dilihat pada tabel III-3. Sedangkan untuk mengidentifikasi mineral dan gas yang terkandung dalam suatu lapisan dapat dilihat pada gambar 3.15.Tabel III-3. Harga M dan N untuk Beberapa Mineral(Log Interpretation Principle/Aplication, Schlumberger Educational Services,USA, 1989)B. Chart Rhob dengan NphiCrossplot ini digunakan Untuk menentukan mineral-mineralclay yang terkandung pada lapisan shale,dengan memasukkan harga bdari density log dan Ndari neutron log. Pada chart ini terdapat lima jenis mineral, yaitu quartz, montmorilonite, illite, kaolinite, dan chlorite. Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.16.3.2.2.2.Penentuan Resistivity Air Formasi (Rw)Tahananjenisair (Rw) merupakanparameter pentingdalammenentukan harga saturasi air (Sw) batuan selama menggunakan log listrik. Ada beberapa metode yang dgunakan untuk menentukan resistivity air formasi, yaitu:Gambar 3.15. Plot M-N(Log Interpretation Chart, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)A. Analisis Air FormasiPengukuranhargaRwinidilakukan dipermukaandari contoh air formasidengan melakukan pencatatan terhadap temperatur permukaan. Untuk mendapatkan harga Rwpadatemperatur formasi dimanacontohair formasi tersebut berasal maka digunakan persamaan:( )( )) ( ) (77 . 677 . 6Ts wformasisurfaceTf wRTTR ++dalam oF ......................................... (3-21)( )( )) ( ) (5 . 215 . 21Ts wformasisurfaceTf wRTTR ++ dalam oC ......................................... (3-22)Gambar 3.16. Chart Rhob vs Nphi (Log Interpretation Chart, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)B. Metode SPLangkah penentuan Rw dari metode ini adalah sebagai berikut: Baca SSP pada kurva SP Menentukan resistivitas filtrat lumpur (Rmf) pada temperatur formasi:( ) ) (77 . 677 . 6Ts mffsTf mfRTTR ++dalam oF ............................................... (3-23)( ) ) (5 . 215 . 21Ts mffsTf mfRTTR ++ dalam oC ................................................ (3-24) Menentukan Rmfeq( ) Tf mf mfeqR R 85 . 0 .......................................................................... (3-25) Menentukan konstanta SP( )f cT K + 133 . 0 61dalam oF ....................................................... (3-26)( )f cT K + 24 . 0 65 dalam oC ......................................................... (3-27) Menentukan Rweq dari SPcKSSPmfeqweqRR10 .................................................................................. (3-28) Menentukan Rw dari gambar 3.17. dalam oF atau gambar 3.18. dalam oCC. Metode Ratioxotmf wRRR R ........................................................................................ (3-29)Asumsi yang digunakan untuk metode ini adalah sebagai berikut: R(LLD) = Rt dan R(MSFL) = Rxo Formasi bersih (Vcl < 15%) Rw konstan Formasi permeabel Kondisi lubang bor bagus Rembesan menengah Sxo = Sw1/5Gambar 3.17. Grafik SP-2(Log Interpretation Chart, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)Gambar 3.18. Grafik SP-2m(Log Interpretation Chart, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)3.2.2.3.Evaluasi ShalinessPada shale 100% gamma ray log dapat mendeteksi adanya tingkatan radioaktif alam yang tinggi, sehingga pada tingkatan ini dapat memberikan gambaran adanya shale, karena shale mengandung radioaktif yang sangat tinggi. Pada formasi reservoir bersih biasanya mempunyai tingkatan radioaktif rendah atau dapat disebut 0%shale. Dalambatuan reservoir shaly tingkatan radioaktif tergantung dari kandunganshale. PadakurvaSPadanyashaleakanmengakibatkandefleksi SP akan menurun (kekanan) mulai dari defleksi SP pada formasi bersih pada formasi air asin begitu pula harga R (tahanan) juga turun.Adabeberapacarauntukmenentukanadanyakendunganshale(Vsh) secara kuantitatif, yaitu sebagai berikut :a) Vsh SP LogHarga Vsh dari SP log dapat ditentukan dari rumus:SSPSPSP Vshlog1 ....................................................................... (3-30)dimana:SP log = pembacaan kurva SP pada formasi yang dimaksudSSP = harga pembacaan pada kurva SP maksimalVshSPakanmenjadi rendahpada lapisan yangmengandunghidrokarbon, karenadefleksi SPtidaksebesar salt water. Olehkarenaiturumus diatas digunakan pada lapisan pasir yang terisi air yang mempunyai tahanan batuan rendah sampai menengah serta baik untuk laminated shale.b) Vsh Rt (Resistivity)Tahanan batuan dari campuran antara clay dan mineral tidak konduktif (quartz) serta tidak dijumpai adanya porositas tergantung dari tahanan clay dan isi clay itu sendiri.( )bshttsht shR RR RRRR V1maxmax

,_

......................................................... (3-31)dimana: Jika harga tshRR adalah 0,5 1maka harga b = 1 Jika harga tshRR adalah 0,5 maka harga b = 2Rsh= tahanan lapisan shale yang berdekatan dengan lapisan produktifRt = tahanan batuan dalam pengamatanRmax=tahanantertinggi padalapisanhidrokarbon(umumnyalapisan clean hidrokarbon)c) Vsh GR (Gamma Ray)Bila tingkat radioaktif clay konstan dan tidak ada mineral lain yang radioaktif, maka pembacaan gamma ray setelah koreksi terhadap kondisi terhadap kondisi lubang bor dapat dinyatakan sebagai fungsi linier:GR = A + (B.Vsh) ................................................................... (3-32)Yang mana harga Vsh dapat ditulis:min maxmin logGR GRGR GRVsh ............................................................. (3-33)dimana:GRlog= pembacaan GR pada tiap interval kedalamanGRmin= pembacaan GR pada lapisan non shaleGRmax= pambacaan GR pada lapisan shaled) Vsh N (Neutron)Harga Vsh dapat dicari dengan rumus:( )NshNshN V ....................................................................... (3-34)dimana:N= harga porositas neutron pada pengamatanNsh= harga porositas neutron dari lapisan yang berdekatan3.2.2.4. Penentuan PorositasAdabeberapaalatuntuk menentukan porositas yaituneutron log,density log (semua formasi, tapi pada prinsipnya bekerja pada batuan yang kurang kompak dan batuan shaly), dan sonic log(dalambatuan keras dan consolidated atau kompak).A. Neutron LogPembacaan neutronlogbaikSNPmaupunCNLtidakhanyatergantungpada porositas tetapi juga lithologi dan kandungan fluidanya. Oleh karena itu penentuan porositas harus mengetahui lithologinya. Harga dari porositas neutron (N) dapat diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah ini (dalam limestone unit):( ) 0425 . 0 02 . 1 + NLog N ............................................................ (3-35)dimana:Nlog= porositas yang terbaca pada kurva neutron log0.0425 = koreksi terhadap limestone formation Lalubesarnyaporositasneutronyangtelahdikoreksi terhadapshale(Nc) dapat diketahui dari persamaan dibawah ini:( )Nsh sh N NcV ................................................................... (3-36)dimana:Vsh= volume shale (dari GR log)Nsh= porositas yang terbaca pada kurva neutron pada lapisan shaleB. Density LogDalammenentukanporositas batuandipengaruhi jugaolehlithologi kandungan fluidabatuan. Porositas dari densitylogbiasanyadinotasikandenganDyang mempunyai harga sesuai dengan persamaan dibawah ini:f mab maD ................................................................................ (3-37)Lalu besarnya porositas density yang dikoreksi terhadap shale (Dc) dapat diketahui dari persamaan dibawah ini:( )Dsh sh D DcV ................................................................... (3-38)dimana:Vsh= volume shale (dari GR log)Dsh= porositas dari kurva density pada lapisan shalema= densitas matrik batuan, gr/ccb= densitas bulk yang dibaca pada kurva density untuk setiap kedalaman yang dianalisa, gr/ccf= densitas fluida (air), gr/ccC. Sonic Log Dalammenentukanporositas, soniclogsamaseperti padaneutronlogatau densitylog. HargaSdapatdiketahuijuga denganmenggunakanpersamaan dibawah ini: ma fmaSt tt t log ......................................................................... (3-39)dimana:tlog= transite time yang diperoleh dari pembacaan defleksi kurva sonik untuk setiap kedalaman, sec/fttma= transite time matrik batuan, sec/fttf= transite time fluida (air), sec/ft3.2.2.5. Penentuan Saturasi Air Formasi (Sw)Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan harga saturasi air formasi (Sw), diantaranya adalah persamaan linier Archie, persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, persamaan Waxman-Smith, dan persamaan Simandoux. Dalam penulisan tugas akhir ini, persamaan yang digunakan dalam menentukan saturasi air formasi adalah persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, dan persamaan Simandoux.A. Persamaan Indonesia Menentukan volume shale (Vsh)min maxmin logGR GRGR GRVsh ......................................................................... (3-40) Menentukan porositas dari neutron log( ) 0425 . 0 02 . 1 + NLog N ............................................................ (3-41)( )Nsh sh N NcV ................................................................... (3-42) Menentukan porositas dari density logf mab maD ................................................................................. (3-43)( )Dsh sh D DcV ................................................................... (3-44) Menentukan porositas dari kombinasi density dan neutron log97 2Dc Ncn d + ........................................................................ (3-45) Menentukan harga saturasi air pada flush zone (Sxo)22 211nxomfmn dshVshxoSR a RVRsh11]1

+

,_

.............................................. (3-46) Menentukan saturasi hidrokarbon sisa (Shr)xo hrS S 1 ....................................................................................... (3-47) Menentukan porositas efektif( ) [ ]hr n d eS 1 , 0 1 ................................................................ (3-48) Menentukan saturasi air formasi (Sw)22 211nwwmeshVshtSR a RVRsh11]1

+

,_

.................................................. (3-49)B. Persamaan Dual Water Menentukan volume shalemin maxmin logGR GRGR GRVsh ......................................................................... (3-50) Menentukan porositas koreksi dari neutron dan density log terhadap shale( )Nsh sh N NcV ................................................................... (3-51)( )Dsh sh D DcV . (3-52) Menentukan porositas efektif No gas: 2Dc Nce + ........................................ (3-53)With gas: 22 2Dc Nce + (3-54) Menentukan porositas total didekat lapisan shalensh dsh tsh + ) 1 ( .. (3-55)0 . 1 5 . 0 Menentukan porositas total dan fraksi air ikat pada lapisan sand( )tsh sh e tV + ... (3-56)ttsh shbVS .. (3-57) Menentukan resistivity air bebas didekat lapisan clean sand2cl cl wR R .. (3-58) Menentukan resistivity air ikat didekat lapisan shale2tsh sh bR R . (3-59) Menentukan Rwa didaerah shaly sand2t t waR R ... (3-60) Menentukan saturasi air total yang dikoreksi terhadap shale

,_

+ + wawwtRRb b S2 . (3-61)21

,_

bwbRRSb . (3-62) Menentukan saturasi air formasi (Sw) bb wtwSS SS1 .................................................................................. (3-63)C. Persamaan Simandoux Menentukan Indeks Gamma Ray (IGR)min maxmin logGR GRGR GRIGR ........................................................................ (3-64) Menentukan volume shale (Vsh)- Older rocks (consolidated):( )[ ] 1 2 33 . 02 GRIshV......................................................................... (3-65)- Tertiary rocks (unconsolidated):( )[ ] 1 2 083 . 07 . 3 GRIshV..................................................................... (3-66) Menentukan porositas terkoreksi terhadap shale:- Porositas dari sonic log

,_

,_

ma fma shshsh ma fmasonict tt tVt t tt t100log ............................. (3-67)dimana :tlog= interval transit time formasi, sec/fttma= interval transit time matriks batuan, sec/ft tf= interval transit time fluida, sec/ft (189 sec/ft untuk fresh mud, 185 sec/ft untuk salt mud)tsh= interval transit time shale, sec/ftVsh= volume shale- Porositas dari density log

,_

,_

f mash mashf mab madenV ............................................... (3-68)dimana:Vsh= volume shalema= densitas matriks batuan, gr/ccb= densitas bulk,gr/ccf= densitas fluida, gr/cc sh= densitas bulk pada lapisan shale, gr/cc- Porositas dari kombinasi neutron-density log1]1

,_

shNshN NcorrV 3 . 045 . 0 ................................................... (3-69)1]1

,_

shDshD DcorrV 13 . 045 . 0 ................................................. (3-70)22 2Dcorr NcorrD N + ............................................................... (3-71) Menentukan saturasi air formasi11]1

+

,_

+ ,_

w t shshshsh wwR R RVRV RS2225 4 . 0 ............................. (3-72)dimana:Rw= resistivity air formasi, ohm-mRt= resistivity formasi sebenarnya, ohm-m = porositas koreksi terhadap volume shale, fraksiVsh= volume shaleRsh= resistivity shale, ohm-m3.2.2.6. Menentukan PermeabilitySelainmenghasilkanhasilakhirberupa hargaVsh,e,dan SwELANPlus juga mengeluarkan hasil permeability (K). Permeability yang digunakan pada tugas akhir ini adalah permeability dari hasil ELANPlus. Semua data log yang dimasukkan ke ELANPlus ini diproses oleh ELANPlus itu sendiri yang menghasilkan output harga permeability yang diinginkan. Permeability yang dihasilkan ELANPlus dapat dilihat pada gambar 3.19. Gambar 3.19. Permeability dari ELANPlus(Hasil ELANPlus Geoframe 3.8.1, Data Consulting Services, Schlumberger,Jakarta, 2003)