Pemodelan geologi atau lebih dikenal dengan nama Geomodeling merupakan aplikasi ilmu yang memberikan gambaran komputasi dari bagian kerak bumi berdasarkan data geofisik dan observasi geologi yang telah dilakukan dan bawah permukaan bumi. Pemodelan geologi sangat berhubungan dengan disiplin ilmu geologi seperti geologi struktur, sedimentologi, stratigrafi, dan diagenesis. Sebuah pemodelan geologi memiliki nilai numerik tiga dimensi yang dilengkapi deskripsi fisik daerah penelitian. Hasil dari pemodelan geologi dapat digunakan sebagai data tambahan yang penting dalam mitigasi bencana geologi dan pengelolaan sumber daya alam, sebagai contoh dalam industri minyak dan gasbumi, pemodelan reservoir yang realistik sangat dibutuhkan sebagai input dalam program simulasi dan memprediksi respon batuan dalam proses eksplorasi, karena kesalahan yang terjadi pada saat eksplorasi dapat menghambat produksi hidrokarbon. Penggunaan model geologi dan simulasi reservoir memberikan kesempatan bagi ahli geologi untuk mengidentifikasi daerah yang potensial dan ekonomis dengan lebih baik.
Formasi geologi dalam bentuk dua dimensi dibentuk oleh poligon – poligon yang merepresentasikan patahan ataupun ketidakselarasan dan dibatasi oleh permukaan yang sudah di-grid. Pemodelan geologi umumnya meliputi beberapa langkah, yaitu:
1. Analisis awal yang berkaitan dengan geologi pada daerah penelitian.
2. Interpretasi data yang tersedia dan observasi.
3. Pemodelan struktur yang menggambarkan batas batuan (horizon, unconformity, intrusi, dan patahan).
2.9 Komponen Pemodelan Geologi
Pemodelan geologi terbagi menjadi beberapa komponen yang akan menghasilkan gambaran 3 dimensi sesuai tujuan awalnya. Komponen tersebut terbagi menjadi :
a.) Kerangka Struktural
Penggabungan posisi spasial dari batas formasi, meliputi efek patahan, lipatan, dan erosi (unconformity). Bagian stratigrafi yang penting akan dibagi lebih jauh lagi menjadi lapisan – lapisan, yang terdiri dari sel berhubungan dengan batas permukaan (paralel ke atas, paralel ke bawah, proporsional).
b.) Tipe Batuan
Setiap sel dalam model ditentukan berdasarkan jenis batuannya, sebagai contoh pada lingkungan pantai, air laut dengan energi yang tinggi mampu membawa sedimen pasir sampai ke daerah shoreface bagian atas, air laut dengan energi medium hanya mampu membawa partikel pasir sampai ke shoreface bagian bawah dan membentuk batupasir yang diselingi kehadiran serpih, sedangkan air laut dengan energi rendah hanya mampu membawa partikel serpih atau lanau untuk diendapkan pada bagian transisi offshore. Penyebaran tipe batuan tersebut dikontrol oleh beberapa metode, seperti poligon ataupun penempatan statistik berdasarkan jarak terdekat dengan sumur.
c.) Kualitas Reservoir
Parameter kualitas reservoir hampir selalu dihubungkan dengan porositas dan permeabilitas, faktor sementasi, serta faktor yang memengaruhi penyimpanan dan kemampuan mengalirkan fluida dalam pori batuan. Teknik geostatistik sering digunakan untuk menginterpretasikan nilai porositas dan permeabilitas berdasarkan sel tipe batuan.
d.) Saturasi Fluida
Dalam industri energi, minyak dan gas alam merupakan fluida yang paling umum untuk dimodelkan. Metoda khusus untuk perhitungan saturasi hidrokarbon dalam model geologi menggabungkan perkiraan ukuran pori, densitas fluida, dan tinggi sel di atas kontak air.
e.) Geostatistik
Bagian terpenting dari pemodelan geologi ialah geostatistik yang akan menyusun observasi data yang ada. Teknik yang biasa digunakan secara luas ialah kriging yang mengunakan korelasi spasial antar data dan bertujuan untuk membangun interpolasi via semi – varogram. Untuk mereproduksi varibilitas spasial yang lebih realistis dan membantu menilai ketidakpastian antar data, simulasi geostatistik terkadang digunakan berdasarkan variogram, atau parameter objek geologi.
Tujuan dari pemodelan geologi dalam industri minyak bumi ialah untuk menciptakan model geologi reservoir minyak dan gas bumi. Evaluasi model geologi merupakan hal yang penting karena model geologi yang kurang tepat dapat menghambat jalannya produksi. Sebuah model reservoir yang tepat mampu memberikan informasi parameter geologi tentang reservoir yang diteliti dan untuk dapat mengartikan model dengan baik dapat dibantu dengan teori yang berkaitan dengan pemodelan. Tyson dan Math (2009) menjelaskan bahwa pemodelan reservoir yang tepat mampu memberikan deskripsi mengenai paramater elemen arsituktural fasies daerah penelitian, sebagai contoh pada daerah barrier yang mengandung serpih dan pasir, serta terdapat arah orientasi pengendapannya. Pada akhir tahun 1980 terdapat perbedaan pemahaman yang besar antara karakteristik reservoir, pemahaman perilaku reservoir, dan deskripsi reservoir, namun perlahan – lahan perbedaan ini terhapuskan, dan ahli geologi sepakat untuk menambah detil parameter reservoir sebagai salah satu langkah meningkatkan pemahaman perilaku reservoir.
Sebuah model yang tepat mampu memberikan respon yang sama dengan reservoir daerah yang diteliti, dan untuk sebuah reservoir dengan informasi yang terbatas akan sangat sulit dibuat model yang dapat menyamai kondisi reservoir asli, tetapi dapat saja dibuat sebuah model yang didesain dengan spesifikasi yang berbeda dengan data – data yang mendekati dengan aslinya.
2.11 Prasyarat untuk Model yang Tepat
Langkah pertama yang paling penting dalam merancang pemodelan ialah menentukan permasalahan dalam pemodelan tersebut di mana ahli pemodelan jugalah yang menemukan solusinya (Pattle Delamore, 2002). Mendefinisikan permasalahan merupakan hal inti untuk merancang sebuah model. Tyson (2009) mengatakan bahwa dalam merancang sebuah model, semakin lengkap data dasar yang dimiliki maka model yang dihasilkan menjadi lebih spesifik dan lebih banyak model yang harus dibangun dengan berbagai probabilitas serta solusinya.
Salah satu tujuan umum untuk membangun pemodelan geologi ialah untuk mendapatkan data volumetrik yang akurat dan menitikberatkan pada tingkat akurasi yang mendetail dalam bentuk grid sel yang kecil, karena semakin kecil grid sel maka akan semakin detail pemodelan yang dibuat. Menurut Corbett dan Jensen (1992), cara terbaik untuk meningkatkan akurasi prediksi volume adalah dengan membuat model resolusi yang lebih rendah yang berbeda dari konfigurasi patahan, horizon dan kontak fluida, sedangkan meningkatkan resolusi model dengan sel yang sangat kecil hanya akan meningkatkan ketelitian.
Beberapa tahun belakangan ini software pemodelan geologi mendorong para ahli pemodelan untuk mengikuti standar alur kerja, di mana terdapat beberapa keuntungan yang didapatkan saat perancangan, karena banyaknya pilihan kemungkinan dan jumlah error yang perlu diperbaiki yang berkurang secara signifikan. Ada beberapa langkah evaluasi yang perlu diperhatikan secara cermat dalam pengerjaan pemodelan geologi, yaitu:
1.) Menentukan permasalahan, atau mengajukan hipotesis,
2.) Mendesain percobaan,
3.) Menjalankan percobaan berulang – ulang,
4.) Mengumpulkan hasil percobaan.
Hipotesis, prediksi, dan verifikasi percobaan telah dibuktikan sebagai sebuah alur kerja yang kuat untuk meneliti hal – hal yang belum diketahui (Popper, 1959). Sebuah reservoir dapat diibaratkan sebagai sebuah badan ilmu pengetahuan ilmiah dan terdapat berbagai cara untuk mengolah untuk mendapatkan hipotesis, seperti: “ Reservoir A memiliki sedikitnya 1juta barrel minyak”, “Rekahan pada reservoir B berfungsi sebagai permeabilitas anisotrop”. Setiap hipotesis yang muncul dapat dicek kembali dengan sebuah percobaan atau simulasi, tentunya dibantu dengan pemodelan geologi.
2.13 Proses – Proses Pemodelan Geologi
Pemodelan reservoir merupakan salah satu hal yang penting sebelum melakukan eksploitasi, karena pada proses pemodelan reservoir tersebut akan menghasilkan sebuah model penyebaran porositas dan permeabilitas dari lapangan produksi. Hasil dari pemodelan reservoir tersebut dapat digunakan sebagai acuan maupun prediksi yang lebih akurat dalam memperkirakan jumlah cadangan minyak dan gasbumi dan peramalan produksi yang dapat menunjang optimalisasi produksi seperti penentuan titik lokasi pemboran.
Proses pemodelan reservoir ini terdiri dari beberapa tahap yang saling berlanjut satu sama lainnya. Secara garis besar pembuatan pemodelan geologi reservoir ini terdiri dari beberapa langkah, yaitu:
1.) Korelasi Sumur (Well Corelation)
Tahapan korelasi sumur ini meliputi pembuatan alur sumur, well top, curve filling. Proses ini dilakukan sebagai tahapan dasar dan untuk mengetahui stratigrafi sikuen, stratigrafi serta struktur yang berkerja pada lapangan penelitian. 2.) Pemodelan Patahan (Fault Modeling)
Pemodelan patahan merupakan proses penyempurnaan patahan untuk diproses lebih lanjut menjadi grid patahan dalam bentuk tiga dimensi. Gambar 2.2 merupakan contoh pemodelan patahan dengan menggunakan key pillar dalam perangkat lunak Petrel. Letak key pillars akan disesuaikan sesuai dengan letak patahan pada tiap lapisan pasir. Proses pemodelan patahan ini berguna untuk menyempurnakan letak struktur yang berkerja serta pembuatan horizon, zona, dan lapisan.3.) Pillar Gridding
Pillar gridding merupakan proses pembuatan kerangka kerja. Semakin kecil ukuran grid maka akan model yang dibuat akan semakin teliti. Gambar 2.3 menunjukkan contoh pillar gridding dalam Petrel yang terbagi menjadi grid kerangka bagian atas, bagian tengah, dan bagian bawah yang terhubung dengan key pillar.
4)
Pembuatan Horison (Make Horizons)
Pembuatan horison stratigrafi merupakan langkah akhir dalam pemodelan struktur. Jumlah horison yang dibuat disesuaikan berdasarkan jumlah lapisan pasir yang akan dimodelkan, dan dalam pemodelan yang akan dilakukan dibuat 5 lapisan horison pasir yaitu, horison sand-35-1.
5.) Pembuatan Zona (Make Zones)
Pembuatan zona dilakukan untuk memisahkan lapisan target pasir bagian atas dengan lapisan target pasir bagian bawah, sehingga nantinya akan terbagi zonasi bagian atas dan bawah lapisan pasir.
6.) Pembagian Lapisan Target (Layering)
Langkah akhir dalam pemodelan struktural adalah pembagian lapisan target (layering) yang dimulai dari pemodelan patahan, pillar gridding, pembuatan horison dan zona. Pembagian lapisan target pasir termasuk ke dalam proses penting dalam pemodelan struktural pemodelan karena akan berkaitan dengan perhitungan nilai porositas dan permeabilitas yang akan dimodelkan.
Jumlah lapisan pasir yang dibagi berbeda antara satu tubuh pasir dengan yang lain. Pembagian ini berdasarkan ketebalan antar ketebalan yang dimiliki dan berfungsi untuk memisahkan bagian serpih dalam tubuh pasir. Jumlah lapisan pasir yang tidak sesuai akan mengakibatkan masuknya serpih ke dalam lapisan pasir dan mempengaruhi perhitungan porositas serta permeabilitas.
7.) Variogram
Variogram merupakan perangkat statistik untuk interpolasi antara dua atau lebih data yang bersifat pembobotan. Dalam variogram ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, seperti metode yang akan digunakan, arah mayor dan minor, bentuk variogram yang menunjukkan jenis reservoir homogen atau heterogen.
8.) Pemodelan Fasies (Facies Modeling)
Pemodelan fasies merupakan penggambaran atau ilustrasi dari fasies yang berada pada lapangan penelitian sehingga nantinya akan diketahui penyebaran dan hubungan porositas serta permeabilitasnya.
9.) Pemodelan Petrofisis (Petrophysical Modeling)
Pemodelan petrofisik ini terbagi menjadi pemodelan porositas, permeabilitas, dan kontak hidrokarbon. Pemodelan porositas akan mengacu kepada pemodelan fasies yang telah dilakukan dan membantu dalam mengenali daerah yang memiliki porositas baik dan yang buruk. Daerah dengan porositas baik umumnya merupakan refleksi dari penyebaran sand reservoir, dan daerah dengan porositas buruk merupakan refleksi dari penyebaran sand non reservoir dan serpih. Pemodelan porositas akan menjadi refleksi untuk penyebaran permeabilitas, karena Petrel akan membaca daerah yang berporositas baik akan memiliki permeabilitas yang baik pula. Hal ini akan terlihat pada peta penyebaran yang dihasilkan, di mana peta permeabilitas tidak akan berbeda jauh dengan peta permeabilitas.
10.) Pembuatan Kontak (Make Contact)
Pembuatan kontak dilakukan sebagai input dasar dalam proses perhitungan volume. Proses pembuatan kontak ini akan menunjukkan daerah penyebaran minyak atau gas yang nantinya luas daerah tersbut dapat dihitung dengan potensi hidrokarbon di dalamnya agar didapatkan jumlah cadangan hidrokarbon yang tersimpan di dalamnya. Gambar 2.12 merupakan contoh model penyebaran kontak hidrokarbon pada suatu lapangan. Penyebaran kontak hidrokarbon ini memiliki tiga warna, yaitu warna merah yang mengindikasikan kandungan gas, warna hijau mengidikasikan kandungan minyak, dan warna biru mengindikasikan kandungan air.
11.) Perhitungan Volume (Volume Calculation)
Tahap akhir merupakan perhitungan volume cadangan hidrokarbon yang berada dalam reservoir. Hasil perhitungan volume hidrokarbon tiap horizon akan berbeda dikarenakan faktor penyebaran kontaknya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar