IDENTIFIKASI SATURASI GAS PADA RESERVOIR BATU PASIR IMPEDANSI RENDAH MENGGUNAKAN PENGARUH FREKUENSI TERHADAP KECEPATAN DAN SPEKTRUM AMPLITUDO GELOMBANG SEISMIK : STUDI KASUS PADA LAPANGAN LAUT DALAM SADEWA, CEKUNGAN KUTAI , KALIMANTAN - INDONESIA DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung Oleh MOKHAMMAD PUPUT ERLANGGA NIM: 32320008 (Program Studi Doktor Teknik Geofisika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Mei 2025 iii ABSTRAK IDENTIFIKASI SATURASI GAS PADA RESEVOIR BATU PASIR IMPEDANSI RENDAH MENGGUNAKAN PENGARUH FREKUENSI TERHADAP KECEPATAN DAN SPEKTRUM AMPLITUDO GELOMBANG SEISMIK: STUDI KASUS PADA LAPANGAN LAUT DALAM SADEWA, CEKUNGAN KUTAI , KALIMANTAN - INDONESIA Oleh Mokhammad Puput Erlangga NIM: 32320008 (Program Studi Doktor Teknik Geofisika) Parameter elastik seperti impedansi akustik, impedansi geser, kecepatan gelombang P dan S, Poisson’s ratio yang diturunkan dari inversi data seismik post-stack maupun pre-stack tidak melibatkan pengaruh frekuensi terhadap besaran tersebut. Padahal, frekuensi merupakan besaran Fisika yang sangat sensitif terhadap kehadiran fluida gas di dalam pori atau rekahan batuan. Pengaruh frekuensi terhadap atribut gelombang seismik yang merambat pada medium berpori yang tersaturasi fluida gas ditunjukkan dengan adanya fenomena dispersi dan atenuasi pada gelombang seismik tersebut. Pada fenomena dispersi, nilai kecepatan gelombang seismik akan berubah seiring dengan berubahnya frekuensi gelombang seismik. Sedangkan pada fenomena atenuasi, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik akan mengalami penurunan/pelemahan ketika gelombang seismik tersebut merambat melalui medium tertentu. Batuan reservoir yang tersaturasi fluida gas akan lebih bersifat dispersif dan atenuatif bila dibandingkan dengan batuan yang tidak tersaturasi fluida gas ketika gelombang seismik merambat melalui medium tersebut. Fenomena dispersi dan atenuasi gelombang seismik yang melalui medium berpori yang tersaturasi fluida dapat dijelaskan dengan konsep WIFF (Wave Induced Fluid Flow). Ketika gelombang seismik ……….P merambat di batuan berpori yang tersaturasi fluida, beberapa bagian batuan mengalami kompresi dan beberapa bagian yang lain mengalami dilatasi. Secara alami, di zona kompresi, tekanan pori lebih tinggi daripada di zona dilatasi. Jika pori batuan terhubung, fluida akan mengalir dari tekanan pori tinggi ke tekanan pori rendah. Aliran fluida relatif akan menginduksi kehilangan energi. Dengan kata lain, gelombang mengalami atenuasi. Bersamaan dengan atenuasi, dispersi kecepatan juga terjadi selama perambatan gelombang. Pada penelitian ini, atribut atenuasi kecepatan gelombang seismik akan diturunkan dari data seismik partial angle-stack dan atribut dispersi kecepatan gelombang seismik akan diturunkan dari data seismik partial angle-gather. Atribut atenuasi iv dihitung menggunakan metode amplitude-versus-frequency (AVF). Sedangkan atribut dispersi dihitung dari inversi linear aproksimasi persamaan AVO oleh Shuey. Input yang digunakan untuk kedua perhitungan tersebut adalah hasil spektral dekomposisi data seismik partial angle-stack dan partial angle-gather. Pada penelitian ini, data seismik partial angle-stack dan partial angle-gather dibagi menjadi tiga jenis, yaitu near angle (0⁰-15⁰), mid angle (15⁰-30⁰), dan far angle (30⁰- 45⁰). Atribut atenuasi dan atribut dispersi yang diturunkan dari data seismik partial angle-stack dan partial angle-gather tersebut dikonvolusi dengan operator filter yang diperoleh dari Least Square Inverse Filtering. Pada proses Least Square Inverse Filtering, input yang digunakan adalah atribut atenuasi dan atribut dispersi, sedangkan output yang diinginkan adalah data log saturasi gas. Langkah berikutnya adalah melakukan crossplot antara atribut atenuasi dan dispersi yang sudah dikonvolusi dengan operator filter untuk masing-masing sudut terhadap nilai saturasi gas. Berdasarkan hasil crossplot tersebut kita dapat simpulkan bahwa atribut atenuasi yang diturunkan dari data mid angle-stack memiliki korelasi tertinggi terhadap nilai saturasi gas. Sedangkan untuk atribut dispersi yang diturunkan dari data near angle-gather memiliki korelasi tertinggi terhadap nilai saturasi gas. Selain atribut atenuasi dan atribut dispersi, saturasi gas pada reservoir batu pasir juga dipengaruhi oleh nilai porositas batuan. Berdasarkan analisa crossplot, nilai porositas berbanding terbalik terhadap nilai densitas batuan. Oleh sebab itu, kombinasi antara atribut atenuasi, atribut dispersi, dan densitas tersebut akan digunakan untuk memetakan sebaran reservoir batu pasir yang tersaturasi gas di Lapangan Sadewa cekungan Kutai. Berdasarkan hasil crossplot dari ketiga atribut tersebut, maka saturasi gas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan ������������= (������������������ ����������������������������.������������ ����������������������������) 1/2 0.3337.�������������������������������� −0.02577. Pada penelitian ini digunakan enam trace seismik untuk setiap data seismik partial angle gather yang digunakan untuk menurunkan atribut dispersi. Hal ini disebabkan karena keterbatasan komputasi yang digunakan dalam mengolah data seismik tersebut. Untuk penelitian kedepannya diharapkan dapat menggunakan trace seismik yang lebih banyak pada data partial angle gather untuk menurunkan atribut dispersi sehingga dapat meningkatkan akurasi dalam mengidentifikasi keberadaan gas. Kata kunci: amplitudo, dekomposisi spektral, frequency-dependent AVO, frekuensi, atenuasi, dispersi, saturasi. v vi ABSTRACT IDENTIFICATION OF GAS SATURATION IN LOW IMPEDANCE SAND RESERVOIR USING FREQUENCY DEPENDENT OF VELOCITY AND AMPLITUDE SPECTRUM OF SEISMIC WAVE: A CASE STUDY ON DEEP WATER SADEWA FIELD, KUTAI BASIN, KALIMANTAN - INDONESIA By Mokhammad Puput Erlangga NIM: 32320008 (Doctoral Program in Geophysics Engineering) Elastic parameters like acoustic impedance, shear impedance, P-wave and S-wave velocities, and Poisson's ratio are derived from seismic data through post-stack and pre-stack inversion processes. As they are typically derived, these parameters do not inherently include the direct influence of seismic wave frequency. They represent the rock's static elastic properties. However, frequency is a crucial physical quantity that is highly sensitive to the presence of gaseous fluids within rock pores or fractures. When seismic waves travel through a porous medium saturated with gas, two key phenomena occur: dispersion and attenuation. These phenomena clearly show how frequency affects the characteristics of seismic waves as they propagate. In dispersion, the velocity of the seismic wave changes depending on its frequency. Different frequencies within the seismic wave will travel at slightly different speeds, altering the wave's shape and characteristics. In attenuation, the amplitude and frequency of seismic waves decrease or weaken as they pass through a medium. This energy loss is more pronounced in certain materials, especially gas ones. When seismic waves propagate through reservoir rocks saturated with gas fluids, these rocks will exhibit significantly more dispersion and attenuation than those not saturated with gas fluids. It makes frequency a valuable indicator for identifying and characterizing gas-filled reservoirs. The dispersion and attenuation of seismic waves traveling through porous, fluid- saturated rock can be effectively explained by Wave-Induced Fluid Flow (WIFF). When a seismic P-wave propagates through such rock, it creates alternating zones of compression and dilation. It naturally leads to higher pore pressure in the compressed areas and lower pressure in dilated regions. If the rock's pores are interconnected, fluid will flow from these high-pressure zones to the low-pressure zones. This relative fluid movement dissipates energy, causing the wave to attenuate (lose amplitude). Alongside this attenuation, velocity dispersion occurs, meaning the wave's velocity changes with frequency as it propagates. vii In this study, we derived seismic wave attenuation attributes from partial angle- stack seismic data and seismic wave velocity dispersion attributes from partial angle-gather seismic data.