Spectral Decomposition

Dalam dunia eksplorasi migas sering ditemui kendala dalam interpretasi. Salah satunya apabila gelombang seismik melalui lapisan tipis, akan terjadi tuning effect sehingga Top dan Bottom batas lapisan tipis tidak dapat terdeteksi dengan baik, dimana yang seharusnya terdapat dua lapisan hanya akan terlihat seperti satu lapisan saja, sehingga sulit untuk menginterpretasi penyebarannya secara lateral.

Tuning effect (Partyka, Gridley, and Lopez, 1999)

Selain itu dikarenakan penampang normal seismik yang mempunyai rentang frekuensi gelombang pada umumnya 10-70 Hz (dalam kisaran), dengan frekuensi dominan sekitar 30Hz, sehingga fitur geologi yang ingin dilihat menjadi tertutupi, karena pada frekuensi yang berbeda akan menampilkan fitur geologi yang berbeda pula, karena pada hakikatnya sifat geologi seperti ketebalan, kandungan fluida, dll hanya akan dilihat lebih pada level frekuensi tertentu/frekuensi tunggal.

Sehingga dilakukan proses dekomposisi terhadap spektrum frekuensi / dicari satu frekuensi yg berasosiasi (misal 12 Hz, 14 Hz, dsb) dengan fitur tertentu.

Spectral Decomposition adalah salah satu jenis atribut frekuensi yang digunakan untuk imaging dan memetakan temporal bed thickness dan geologic discontinuities pada survei 3D. Teknik ini dapat meningkatkan definisi prospek melewati resolusi tuning seismik dan dapat membantu memecahkan apa yang tidak bisa diselesaikan dalam domain waktu. Manfaat atribut spectral decomposition :

- Delineasi facies / setting stratigrafi (seperti flood plane boundaries, reef boundaries, channel sands, incised valley-fill sands, dan lapisan tipis lainnya)
- Mengetahui arah pengendapan
- Pemetaan struktur secara detail termasuk sistem sesar kompleks

Spectral Decomposition mengubah data seismik ke domain frekuensi dengan menggunakan Discrete Fourier Transform (DFT) atau Maximum Entropy Method (MEM). Pengubahan (fasa bebas) spektrum amplitudo digunakan untuk mendelineasi variasi ketebalan lapisan, sedangkan spektrum fasa digunakan untuk mengindikasikan ketidakmenerusan geologi secara lateral. Teknik ini telah terbukti menjadi suatu pendekatan yang sempurna dalam estimasi ketebalan dan identifikasi sesar (Landmark Software).

Tuning Cube
Merupakan zone of interest hasil transformasi dari domain waktu ke domain frekuensi dengan Discrete Fourier Transform. Konsep analisa tuning cube adalah refleksi dari lapisan tipis mempunyai karakteristik tersendiri dalam domain frekuensi. Karakteristik ini mengindikasikan temporal bed thickness.

Untuk melakukan proses tuning cube, langkah yang harus dilakukan adalah memilih window analysis pada cube seismik yang akan menjadi area of interest, selanjutnya data seismik dalam domain waktu ditransformasikan melalui DFT ke dalam domain frekuensi.

Zone of interest tuning cube (Partyka, 1999)

Saat gelombang seismik melalui lapisan pasir yang tipis, dihasilkan suatu gelombang yang terdiri dari dua wavelet hasil interferensi Top dan Bottom lapisan. Wavelet hasil interferensi top lapisan dengan lapisan diatasnya merupakan trough karena gelombang seismik memasuki lapisan yang lebih porous sehingga reflektifitas (RC) bernilai negatif. Sedangkan hasil interferensi bottom lapisan dengan lapisan dibawahnya merupakan peak sehingga reflektifitas (RC) bernilai positif. Refleksi gelombang tersebut menyimpan informasi temporal bed thickness lapisan pasir tipis, yang jika ditransformasikan dan dihasilkan spektrum amplitudo dalam domain frekuensi, maka perioda dominan pada domain frekuensi (Pf) itu merupakan 1/temporal thickness lapisan tipis tersebut (Partyka, 1999).

Interferensi spektral (Partyka,1999)

Dibawah ini adalah contoh perbandingan antara conventional amplitude slice (a) dan amplitude slice hasil spectral decomposition pada frekuensi 16 Hz (b), terlihat bahwa channel B dapat terlihat lebih baik dengan amplitude slice pada frekuensi 16 Hz (Partyka,1999).

Sedangkan, dibawah ini adalah contoh perbandingan antara conventional phase slice (c) dan phase slice hasil spectral decomposition pada frekuensi 26 Hz (d), terlihat bahwa fault dapat dilihat lebih baik dengan phase slice pada frekuensi 26 Hz (Partyka,1999).