Sidang

ANALISA INVERSI LMR PADA RESERVOIR GAS BATUAN KARBONAT FORMASI BATURAJA DI LAPANGAN AZZURRI,

CEKUNGAN SUMATRA SELATAN

MUHAMMAD KURNIAWAN

TEKNIK GEOFISIKAFAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN & PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Latar Belakang Data seismik memiliki peranan penting dalam karakterisasi

reservoir, khususnya dalam membedakan litologi maupun fluida.

Inversi Impedansi Akustik (AI) sering digunakan untuk membantu membedakan litologi maupun fluida, namun banyak dijumpai dimana nilai AI untuk beberapa litologi memiliki nilai yang hampir sama.

Parameter Lambda-Mu-Rho digunakan untuk membantu membedakan litologi maupun fluida dengan lebih baik.

Tujuan Melakukan karakterisasi reservoir yang mengandung

hidrokarbon (gas) menggunakan analisa parameter lambda-rho dan mu-rho untuk mengetahui penyebaran reservoir, identifikasi liologi antara shale dan limestone beserta kandungan fluida.

Geologi Regional

Lokasi Penelitian

Lokasi Penelitian berada di Cekungan Sumatera Selatan, Provinsi Jambi.

Lingkungan sistem pengendapan berupa lingkungan sistem marine.

Jebakan hidrokarbon berupa jebakan struktur, reef build up pada reservoir formasi baturaja dengan ketebalan zona gas 25 feet.

Teori Dasar Persamaan Zoeppritz

Zoeppritz menurunkan amplitudo dari gelombang yang terefleksi dan tertransmisi sebagai fungsi dari sudut datang pada media elastik.

Rigiditas didefinisikan sebagai seberapa besar material berubah bentuk terhadap shear stress.

Rigiditas menyatakan seberapa mudah suatu material atau batuan untuk di geser (slide over).

Semakin mudah suatu batuan untuk di slide over maka dikatakan batuan tersebut memiliki rigiditas yang rendah, begitu pula sebaliknya

Rigiditas ( ) sensitif terhadap matriks batuan

Teori Dasar

Teori DasarIlustrasi Rigiditas

Batuan sebelum dikenai shear stress

Batuan dikenai shear stress, fluida dalam pori antar matriks

tidak dapat melawan shear stress fluida = 0

Rigiditas / shear modulus hanya dipengaruhi matriks batuan

Shale dengan orientasi matriks memipih,Mudah untuk di geser/slide over/ shear

Memiliki nilai yang rendah

Limestone

Sulit untuk di shear / slide over

Memiliki nilai yang tinggi

Teori Dasar Inkompresibilitas didefinisikan sebagai besarnya

perubahan volume (dapat dikompresi) bila dikenai oleh stress.

Inkompresibilitas merupakan kebalikan dari kompresibilitas. Menyatakan daya tahan terhadap perubahan volume ketika terjadi perubahan kompresi yang mengenai suatu material atau batuan.

Semakin mudah suatu material atau batuan dikompresi maka semakin kecil harga inkompresibilitasnya begitu pula sebaliknya.

Inkompresibilitas ( ) sensitif terhadap fluida pori

Teori DasarIlustrasi Inkompresibilitas

Ruang pori antar matriks berkurang

Jika pori terisi fluida spt minyak atau air

Fluida tsb melawan gaya kompresi dengan meningkatkan tekanan pori

Batuan tsb sulit dikompresi ( tinggi)

Jika pori terisi fluida gas

Fluida gas tidak dapat melawan gaya kompresi denganmeningkatkan tekanan pori (tidak seperti minyak atau air)

Batuan tsb mudah dikompresi ( rendah)

Memiliki maksimum jumlah ruang pori antarmatriks.

Teori DasarGoodway et alGoodway et al mengajukan pendekatan baru untuk mendapatkan parameterparameter Lamé Lamé Lambda () and Mu () yang dikenal sebagai Lambda-Mu-RhoLambda-Mu-Rho (LMRLMR)Teori :

22

22

22

2:

)2()(:

)(:

2

SP

PP

SS

SP

ZZsehingga

VZdan

VZmaka

VdanV

Zp = Vp Zs = Vs

Data Seismik PSTM Gather

Line 856_82, sampling rate 2 ms, telah di-NMO, 698 CDP, Dominan frekuensi 50 Hz

Data Sumur

Zona Gas 25

feetTop Brf

Bsmt

Data Sumur

Limestone

Shale

Top Brf

Bsmt

Well-SeismicTie

PSTM Gather

Rp & Rs Estimate

Rs VolumeRp Volume

Layer Properties

Fluid Indicator

Ekstraksi Wavelet Rp Ekstraksi Wavelet Rs

Extract ,

LithologyIdentification

Workflow for generating Lambda-Mu-Rho (LMR)

Well Data

Petrophysics

Crossplot

Initial Model Zp Initial Model Zs

Invert Zp Invert Zs

Vs target

Proses domain, sample rate, velocity unit, tops yang dianalisis

External attribute yang digunakan : GR, NPHI, dan RHOB

Create multi atribute

Vs pendekatan atribut RHOB

Vs pendekatan 2 atribute,NPHI & RHOB

Vs pendekatan 3 atribute, NPHI, RHOB & GR

Analisa krosplot Vs - Vp

Vs prediksi yang dipakai Vs pendekatan 3 atribute

Diagram alir S-Wave prediksi

Batas Analisis S-Wave Prediksi

Top Brf

Top Telisa

Bsmt

Krosplot P-Wave vs S-Wave Prediksi

1 attribute (RHOB)

Krosplot P-Wave vs S-Wave Prediksi 2 attribute ( NPHI &

RHOB)

Krosplot P-Wave vs S-Wave Prediksi

3 attribute (GR, NPHI & RHOB)

Anomali Kehadiran Gas pada S-Wave terlihat dengan baik

Perbedaan S-Wave prediksi

S-Wave prediksiPendekatan 3 attribute

S-Wave target pendekatan castagna

Poisson ratio vs Vp

Gas

WetGas

WetVp

Poisson ratio

P-Impedance vs S-Impedance

Gas

Wet

P Impedance

S Impedance

Gas

Wet

P-Impedance vs Gamma Ray

ShaleEfek Gas

P Impedance

Gamma Ray

Limestone

Shale

Limestone

Gas

Mu-Rho vs NPHI

Wet

Gas

Gas

Wet

MuRho

NPHI

Lamb daRho vs MuRho

Gas

Wet

LambdaRho

MuRho

Gas

Wet

Anomaly cut-off

Limestone

Shale

Gas

Shale

Limestone

Gas

MuRho

LambdaRho

Lamb daRho vs MuRho

Well Tie

Cdp-stack

Reverse polarity, penurunan AI pada zona target top karbonat Baturaja ditandai oleh peak

Well Tie

CC=0.6624

Extract StatisticalWavelet length = 125 msTaper length = 25 msSample rate = 2 msMinimum phase

Estimasi Rp dan Rs

Rp Rs

Ekstraksi wavelet Rp

CC=0.7852


Ekstraksi wavelet Rs

CC=0.5293


Initial Model Zp

Model Zp

Initial Model Zs

Model Zs

Pre Inversion Analisis

P-Impedance

Impedance Correlation=0.93062

Pre Inversion Analisis

S-Impedance

Impedance Correlation=0.881256

P-Impedance (Metode Sparse Spike)

P-Impedance

S-Impedance (Metode Sparse Spike)

S-Impedance

MuRho (Lithology indicator)

tinggi menunjukkan litologi limestone pada zona reservoar gas

REEF

lagoonal

BASEMENT

NW SE

Lambda Rho (HC indicator)

rendah efek dari fluida gas

REEF

BASEMENT

NW SE

LambdaRho (HC indicator)

REEF

BASEMENT

Secara hidrostatik (GWC) gas berada diatas (perbedaan tekanan)sehingga ini efek dari gas, jebakan potensial baru lapangan Azzuri (internal report PT. Medco E & P 25 Juli 2006 )

NW SE

Dominan frekuensi asli dari data seismik = ± 50 Hz

Hubungan Resolusi Seismik Inversi LMR dengan Ketebalan Tuning

Dominan frekuensi setelah di inversi (section Lambda-Rho), kisaran pada zona target dengan time 500 – 800 ms dan CDP 4200 – 4300 = ± 70 Hz

Hubungan Resolusi Seismik Inversi LMR dengan Ketebalan Tuning

Zona target dengan insert curve Lambda-Rho. Ketebalan reservoir 25 feet dengan kehadiran efek ketebalan tuning. (tuning thickness = 26.58 feet) dapat terlihat dengan jelas pada penampang Lambda-Rho

Jebakan potensial baru dengan batas GWC pada data log -1762 feet dan time seismic 600 ms

Lambda-Rho (856-82)

proven

pay zone analysis

KesimpulanParameter Lambda-Mu-Rho (LMR), berdasarkan dari analisa krosplot dan penampang seismik baik untuk Lambda-Rho maupun untuk Mu-Rho merupakan parameter yang sangat sensitif terhadap perubahan litologi maupun fluida. Sehingga parameter ini dapat dijadikan sebagai parameter utama analisa sifat fisika batuan terutama dalam kaitannya dengan karakterisasi reservoar.

Inversi LMR mampu memberikan resolusi yang optimum dengan adanya efek ketebalan tuning. Pada kasus ini, reservoar gas pada lapangan Azzuri memiliki ketebalan 25 feet. Resolusi seismik pada penampang inversi LMR dapat di-resolve hingga 26.58 feet (8.63 meter) sehingga dapat terlihat jelas nilai anomali kehadiran gas yang memiliki kesesuaian dengan data sumur dan memungkinkan untuk melihat penyebaran fluida dan litologi pada reservoar karbonat formasi Baturaja di lapangan Azzuri.

Daerah Lokasi Penelitian

Lapangan Azzurri

Field Overview Reservoir : Baturaja Limestone Pi : 1323 psi T : 144oF Discovery : June-1994 No. of Well : 1 well Type of fluid : Gas

Struktur Regional Cekungan Sumatera Selatan

Stratigrafi Cekungan Sumatera Selatan

Struktur Daerah Penelitian

Gas ReservesAzzurri Gas Reserves

Proven/ Rock Vol. Por Sw FVF RF OGIP EURProbable acre-feet % % % MMSCF MMSCF

Proven 640 20850 0,93 34 38 0,01 72 16,12 11,61Probable 661,9 29790 0,93 34 38 0,01 72 23,30 16,78

Proven based on GWC @ -1762 SS on Azzurri 1

Acres N/G

Bubble Map BRF

Well Cumm. Prod.Bscf

Tmlt-1 2.35

Tmlt 07-01 9.42

Tmlt 07-02 7.06

18.83

Azzurri 1

Azzurri 2

Azzurri

MERUBAH DOMAIN OFFSET PADA CDP GATHER MENJADI DOMAIN SUDUT (ANGLE GATHER)

V = kecepatan rata-rata to = total waktu tempuh zero ofset

2VtoZ

VtoX

tan

VtoX1tan

ZX2

tan =sudut datang, =sudut datang, X = X = offsetoffset Z = kedalamanZ = kedalaman

Perbandingan Berbagai Aproksimasi

R()

Error

R()

Aproksimasi Aki Richard

Zoeppritz

AproksimasiFatti

The Two-Term Aki-Richards EquationIntercept / gradient analysisIntercept / gradient analysis is done with the two-term Aki-Richards equation Aki-Richards equation. Recall that:

2sinBA)(R Where we have dropped the C term and define A and B as:

,VV2

VV

VV4

VV

21B

2

P

S

S

S

2

P

S

p

P

,

VV

21A

p

P

Approximate Aki-Richards

Assuming that VP/VS = 2 in the full Aki-Richards equationAki-Richards equation:

Thus, the S-wave reflectivityS-wave reflectivity can be estimated as follows from the intercept and gradient:

S

SSPSP

S

S

p

P

S

S

p

P

2

P

S

S

S

2

P

S

p

P

VV

21Rand,AR:where,R2R

VV

21

VV

21

21

VV

VV

21

VV2

VV

VV4

VV

21B

BA21RS

Densitas Velocity

Log Impedansi

Checkshot

Koefisien Refleksi

Konvolusi

Wavelet

Seismogram Sintetik

Tras Seismiks

Ekstraksi Wavelet

Wavelet fasa wavelet taper length wavelet length

Seismogram Sintetik

Koefisien Refleksi

Well-seismik tie

Skema proses pembuatan seismogram

sintetik

Skema proses ekstraksi wavelet untuk memperoleh wavelet dengan parameter terbaik untuk proses well-

seismic tie

SKEMA PROSES EKSTRAKSI WAVELET & PEMBUATAN SEISMOGRAM SINTETIK

Spektrum Seismik

Spektrum Seismik Rp

Spektrum Seismik Rs

MERUBAH DOMAIN OFFSET PADA CDP GATHER MENJADI DOMAIN SUDUT (ANGLE GATHER)

V = kecepatan rata-rata to = total waktu tempuh zero ofset

2VtoZ

VtoX

tan

VtoX1tan

ZX2

tan =sudut datang, =sudut datang, X = X = offsetoffset Z = kedalamanZ = kedalaman

Perbandingan Berbagai Aproksimasi

R()

Error

R()

Aproksimasi Aki Richard

Zoeppritz

AproksimasiFatti

The Two-Term Aki-Richards EquationIntercept / gradient analysisIntercept / gradient analysis is done with the two-term Aki-Richards equation Aki-Richards equation. Recall that:

2sinBA)(R Where we have dropped the C term and define A and B as:

,VV2

VV

VV4

VV

21B

2

P

S

S

S

2

P

S

p

P

,

VV

21A

p

P

Approximate Aki-Richards

Assuming that VP/VS = 2 in the full Aki-Richards equationAki-Richards equation:

Thus, the S-wave reflectivityS-wave reflectivity can be estimated as follows from the intercept and gradient:

S

SSPSP

S

S

p

P

S

S

p

P

2

P

S

S

S

2

P

S

p

P

VV

21Rand,AR:where,R2R

VV

21

VV

21

21

VV

VV

21

VV2

VV

VV4

VV

21B

BA21RS

Sparse Spike InversionSparse Spike Inversion assumes that the actual reflectivity can be thought of as a series of large spikes embedded in a background of small spikes:

Sparse Spike Inversion assumes that only the large spikes are meaningful. It finds the location of the large spikes by examining the seismic trace.

The amplitudes of the impedance blocks are determined using the model-based inversion algorithm.

Sparse Spike Inversion builds up the reflectivity sequence one spike at a time. Spikes are added until the trace is modeled accurately enough:

SEISMIC lack of low and high frequency content

Low frequency constraint well log trend

High frequency constraint assumption of layered geology (Sparse Reflectivity)

Low frequency constraint well log trend

High frequency constraint assumption of layered geology (Sparse Reflectivity)

L1-norm Sparse Spike Inversion Levy and Fullagar (1981) Oldenburg (1983)

Ilustrasi Sparse Spike Inversion

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

time (s)

seismic trace

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.20

2000

4000

6000

8000

10000

12000

time (s)

model impedance

Ilustrasi Sparse Spike Inversion

Ilustrasi Inversi L1-norm Sparse Spike : Sparseness

-0.5

0

0.5estimated RC : = 5 %

0

5000

10000estimated impedance : = 5 %

-0.5

0


0

5000


-0.5

0


0

5000


Ilustrasi Proses Seismik Inversi

EARTH

EARTHAI

Seismic Section/ Wavelet = AI

The Makingof Seismic Section

SeismicInversionProcess

Seismic InversionFor ReservoirCharacterization

EARTH

EARTHAI

Seismic Section/ Wavelet = AI

The Makingof Seismic Section

SeismicInversionProcess

Seismic InversionFor ReservoirCharacterization

Diagram Forward & Inverse Modelling

Input

Process

Output

EARTH MODEL

MODELINGALGORITHM

SEISMICRESPONSE

EARTH MODEL

MODELINGALGORITHM

SEISMICRESPONSE

Model control

INVERSE MODELLING(INVERSION)

Input

Process

Output

EARTH MODEL

MODELINGALGORITHM

SEISMICRESPONSE

EARTH MODEL

MODELINGALGORITHM

SEISMICRESPONSE

Model control

INVERSE MODELLING(INVERSION)FORWARD MODELLING

Documents

Sidang