TUGAS

EKSPLORASI GEOFISIKA DAN GEOTHERMAL

Oleh:

Agung Herdianto

NIM. 3514202002

PROGRAM PASCASARJANA MAGISTER

JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA

BIDANG MINAT TEKNIK GEOTHERMAL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2015

A. Pendahuluan

Metode elektromagnetik biasanya digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif.

Perubahan komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan

struktur bawa permukaan. Medan elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan

sengaja membangkitkan medan elektromagnetik di sekitar daerah observasi. Pengukuran

semacam ini disebut teknik pengukuran aktif. Metode ini kurang praktis dan daerah observasi

dibatasi oleh besarannya sumber yang dibuat. Teknik pengukuran lain adalah teknik

pengukuran pasif. Tenik ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang berasal dari sumber

yang tidak sengaja dibangkitkan. Gelombang elektromagnetik seperti ini berasal dari alam

dan dari pemancar frekuensi rendah (15-30 kHz) adalah yang biasa disebut VLF (Very Low

Frequency). Teknik ini lebih praktis dan mempunyai jangkauan daerah pengamatan yang

luas.

Metode elektromagnetik VLF ini bertujuan untuk mengukur harga daya konduktivitas

batuan berdasarkan pengukuran gelombang elektormagnetik skunder. Metode ini

memanfaatkan gelombang hasil induksi elektomagnetik yang berfrekuensi sangat rendah.

Karena frekuensinya yang cukup rendah, gelombang ini memiliki penetrasi yang cukup

dalam. Gelombang ini juga menjalar ke seluruh dunia dengan atenuasi yang kecil dalam

pandu gelombang antara permukaan bumi dan ionosfer.

Karena induksi gelombang tersebut, maka di dalam medium oleh batuanakan timbul

arus induksi. Arus induksi inilah yang menimbulkan medan sekunder yang dapat ditangkap di

permukaan bumi. Besarnya kuat medan elektromagnetik sekunder ini sebanding dengan

besarnya daya hantar listrik batuan (ρ), sehingga dengan mengukur kuat medan pada arah

tertentu, maka secara tidak langsung dapat mendeteksi daya hantar listrik batuan di

bawahnya.

B. Metode Filter Karous – Hjelt

Fraser pada tahun 1969 mengembangkan prosedur manipulasi data, dikenal dengan

filter Fraser untuk mengubah noise data anomali yang tidak berkontur. Manipulasi data

tersebut menghasilkan operator aplikasi yang berbeda mengubah titik temu menuju puncak

data. Dengan demikian membuat lebih mudah dalam menetukan dan mendapatkan operator

yang low pass dalam mengurangi noise. Namun pada perkembangannya pada tahun 1983

Karous dan Hjelt menemukan filter baru yang diberi nama filter Karous-Hjelt. Dengan

menerapkan metode ini dapat penyaring data komponen nyata VLF, sehingga dapat

memperoleh kepadatan arus pada kedalaman tertentu sama dengan jarak antara titik data dan

dengan memvariasikan jarak sehingga memperoleh setara kerapatan arus penampang. yang

diperoleh kepadatan arus setara akan menyebabkan medan magnet dapat diukur. Menurut

CAKKONEN, SHARMA (1997) kemampuan filter Karous-Hjelt untuk memberikan indikasi

sasaran konduksi yang tepat sehingga membuatnya menjadi alat yang berguna dalam

perencanaan untuk model bawah permukaan mungkin dan percabangan untuk pemodelan

numerik dan inversi. Hal ini ditunjukkan di bawah ini di contoh inversi. Gambar dibawah

menggambarkan kepadatan untuk sudut dip yang berbeda, 90, 60, 45 dan 30 derajat.

Dari gambar diatas menunjukkan dengan jelas salah satu sifat yang paling berguna

dari filter Karous-Hjelt bahwa kapasitasnya untuk mengekspresikan arah sudut kemiringan

target ketika kepadatan arus berkontur dihitung. Namun, sudut dip nilai sendiri tidak dapat

ditentukan, kecuali untuk struktur vertikal simetris. Kedalaman dan batas kedalaman dapat

juga diuraikan menggunakan filter Karous-Hjelt.

Pendekatan linear sistem filtering baru dikembangkan oleh CHOUTEAU ET AL.

(1996). Filter ini mengubah magnet fungsi VLF mentransfer model lapangan menjadi jelas

nilai resistivitas. Hal ini didasarkan pada hubungan antara turunan horisontal permukaan

medan listrik dan medan magnet vertikal pada permukaan model Earth 2D. Hal tersebut

menunjukkan bahwa teknik yang digunakan menghasilkan profil resistivitas jelas sangat

mirip, baik dalam besarnya dan panjang gelombang, dengan yang diperoleh dengan

menggunakan pengukuran VLF-R atau resistivitas arus searah (DC).

Metode filter karous dan hjelt terbatas hanya bentuk yang lebih umum dan lebih teliti

dari filter fraser. Namun berasal langsung dari konsep medan magnet yang terkait dengan

aliran arus dalam dibawah permukaan dan menghasilkan penampang 2-D menunjukkan

distribusi kerapatan arus di kedalaman berbeda berdasarkan jarak interval stasiun.

C. Hubungan Antara Panjang Gelombang Terhadap Resolusi (Frekuensi Aliasing dan

Nyquist)

Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi maksimum sinyal

yang dapat direkam pada daerah survey tersebut. Akan tetapi pada kenyataannya, besarnya

sampling rate dalam perekaman sangat bergantung pada kemampuan instrumentasi

perekamannya itu sendiri, dan biasanya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat instrument

tersebut.

Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam

akibat adanya aliasing. Frekuensi aliasing ini akan terjadi jika frekuensi yang terekam itu

lebih besar dari frekuensi nyquistnya. Besarnya frekuensi nyquist dapat dihitung dengan

rumus :

Frekuensi Nyquist  =  Fq  =  (1/2T)  =  0,5 F sampling

Dimana :  T =  besarnya sampling rate

Sebagai contoh, jika kita ambil sampling ratenya sebesar 4 ms, maka besarnya

frekuensi sampling adalah (1000/4) s-1 atau 250 Hz, dan besarnya sampling rate adalah 125

Hz. Hal diatas memiliki arti fisis, jika besarnya frekuensi gelombang yang terekam memiliki

frekuensi lebih besar dari 125 Hz, maka frekuensi tersebut akan menjadi seolah-olah

mempunyai frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi sebenarnya. Ini yang disebut frekuensi

aliasing. 

Secara umum dalam suatu langkah eksplorasi hidrokarbon, urutan penggunaan

metode seismik adalah sebagai berikut :

1. Pengambilan data seismik ( Seismic Data Acquisition )

2. Pengolahan data seismic ( Seismic Data Processing )

3. Interpretasi data Seismik ( Seismic Data Interpretation )

Tujuan utama dari suatu survei seismik adalah melakukan pengukuran seismik untuk

memperoleh rekaman yang berkualitas baik. Kualitas rekaman seismik dinilai dari

perbandingan kandungan sinyal refleksi terhadap sinyal gangguan (S/N) dan keakuratan

pengukuran waktu tempuh (travel time) gelombang seismik ketika menjalar dalam batuan.

Eksplorasi seismik dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu : Eksplorasi prospek

dangkal dan eksplorasi dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection)

biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Sedangkan

ekplorasi seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon yaitu

minyak dan gas. Masing-masing dari kegiatan tersebut menuntut resolusi dan akurasi yang

berbeda dengan teknik lapangan yang berbeda pula. Untuk memperoleh hasil pengukuran

data seismik refleksi yang baik diperlukan pengetahuan tentang system perekaman dan

parameter lapangan yang baik pula. Parameter lapangan sangat ditentukan oleh kondisi

lapangan yang ada.