Respon seismik pada batuan karbonat sangat sulit dikenali. Contoh, dimana tidak dikenalnya conventional DHI ranking dan klasifikasi AVO yang dikembangkan untuk batuan klastik berlaku untuk batuan karbonat. Model Rock Physics karbonat yang akurat dibutuhkan untuk mengatasi masalah teknis ini.
Perkembangan model rock physics batuan karbonat sangatlah sulit dikarenakan batuan karbonat pada umunya memiliki sistem pori yang kompleks daripada batuan klastik. Dimana batuan klastik umumnya memiliki intergranular pores, batuan karbonat dapat memiliki berbagai jenis tipe pori seperti moldic, vuggy, interparticle dan intraparticle. Sebagai tambahan, diagenesis sering memainkan peranan penting pada alterasi sistem pori pengendapan karbonat.
Slide 2
Penelitian yang diterbitkan baru-baru ini menunjukkan bahwa tipe pori karbonat sangat mempengaruhi hubungan porositas-kecepatan (e.g., Eberli et al. 2003). Multi-scale pore system pada batuan karbonat menyebabkan beberapa penulis untuk mempertanyakan validitas perhitungan fluid substitution menggunakan persamaan Gassmann (e.g.,Wang 1997, Baechle et al. 2005), sedangkan yang lain berpendapat bahwa persamaan Gassmann bekerja sangat baik (e.g., Rasolofosaon 2006, Adam et al.2006). Ini sangatlah penting untuk memahami mengapa persamaan Gassmann tampak bekerja untuk batuan karbonat pada beberapa kasus namun tidak dalam kasus yang lain.
Model teoritis (e.g., Kuster and Toksoz 1974) disisi lain mempertimbangkan dampak dari beberapa faktor seperti porositas, tipe pori, dan fluida pori, secara konsisten. Sebagai contoh, mereka sering menggunakan pendekatan orde pertama karena mereka mengabaikan interaksi mekanis antara pori-pori. Dengan demikian, mereka hanya berlaku pada konsentrasi fluida pori. Metoda Differential Effective Medium (DEM) method (e.g.Nishzawa 1982) atau metoda self-consistent method (e.g. Willis 1977) dapat diintegrasikan dengan berbasis model inklusi (e.g. Kuster dan Toksoz 1974) untuk menjelaskan mekanisme interaksi ini. Dalam kasus tipe sistem multi-pori, pori-pori DEM menambahkan jenis yang berbeda menjadi sebuah model komputasi dengan cara berurutan. Pendekatan ini membuat pendekatan DEM asimetris, yaitu, dengan hasil akhir tergantung pada susunan pori-pori berbeda jenis ditambahkan ke sistem. Xu et al. (2006) mengenalkan teori baru DEM untuk memecahkan masalah ini. Pada pendekatan yang terakhir, sebagian kecil dari semua jenis pori-pori yang ditambahkan ke sistem secara proporsional dalam setiap pengulangan perhitungan. Pendekatan baru ini membuat DEM simetris, tapi itu membuat perhitungan fluid subsitution berikutnya menjadi lebih rumit.
Xu dan White (1995, 1996) mengembangkan sebuah model rock physics yang mensimulasikan efek gabungan dari beberapa faktor dalam kecepatan gelombang P dan S. Keys dan Xu (2002) mengusulkan sebuah metode pendekatan dry rock, yang secara dramatis mempercepat perhitungan numerik DEM dengan tetap menjaga akurasi. Xu et al (2007) memperluas model batuan karbonat Xu-White. Dalam model mereka, total volume pori dibagi menjadi empat jenis tipe pori berdasarkan estimasi volume pori serpih : (1) clayrelated pores, (2) interparticle pores, (3) microcracks, dan (4) stiff pores.
Pertama, total pore space dibagi ke dalam clay dan clay pore dengan menggunakan skema yang diusulkan oleh Xu dan White (1995),
Vsh yang merupakan volume of shale, yang dinormalisasikan dengan total volume matriks butiran. Terlepas dari kenyataan bahwa batuan karbonat umumnya clean, tetap disimpan clay pores dalam model untuk membuat itu berlaku untuk campuran lingkungan klastik-karbonat.
Microcracks mewakili komponen yang paling sesuai untuk kompresibilitas batuan, baik dalam klastik atau karbonat. Sebagai hasilnya, mereka sangat sensitif terhadap stress. Kami menggunakan persamaan berikut untuk menghubungkan crack porosity terhadap porositas efektif.
di mana φ Init menunjukkan initial crack porosity pada tegangan efektif overburden nol σ 0, dan β adalah konstanta. φ sInit dan β dapat diperkirakan dari stress-dependent kecepatan gelombang P-S yang diukur di laboratorium.
Stiff pores (Stiff φ) menggambarkan rounded moldic pores atau vugs pada batuan karbonat. Untuk batuan klastik, Stiff φ mungkin diatur ke nol. Akhirnya, interparticle pores (φ IP) membuat ruang pori yang dominan di batuan sedimen. Ini adalah ruang di antara butir pasir dalam kasus klastik. Mereka, secara umum, tidak peka terhadap stress dan tidak memiliki orientasi.
Gambar sebelah kiri adalah karbonat dengan interparticle pores, gambar yang ditengah adalah karbonat dengan interparticle dan rounded interframe pores, gambar sebelah kanan adalah karbonat dengan interparticle pores dan micro-cracks.
Xu&Payne (2009) menunjukkan bahwa sistem porositas karbonat dapat ditafsirkan dalam tiga komponen pori : (1) reference interparticle pores dengan aspek rasio 0.15; (2) soft micro-cracks dengan aspek rasio 0.02; (3) stiff vuffy pores dengan aspek rasio 0.8.
Crossplot dari Vp vs Porositas menunjukkan indikasi kontribusi relatif dari tiap-tiap komponen pori (Xu & Payne, 2009).
Xu - Payne
Model isotropis rock physics karbonat telah dirilis dan digunakan oleh Icon Science. Ini merupakan perluasan model Xu-White, yang awalnya didesain untuk batuan klastik, hingga batuan karbonat.
Workflow of Xu - Payne model
Permasalahan yang dihadapi pada batuan karbonat :
1. Reservoir Karbonat memunyai tipe yang secara lateral sulit untuk diprediksi.
2. Karbonat, tidak seperti batuan klastik, porositas dan permeabilitasnya sering sekali bergantung pada proses diagenesis yang harus tidak selalu mengikuti facies boundaries.
3. Perubahan facies dalam karbonat dapat terjadi secara cepat dan diikuti oleh beberapa tahapan diagenesis, membuat identifikasi reservoir boundaries menjadi lebih sulit.
Karbonat pada penampang seismik :
1. Karbonat biasanya memiliki kecepatan tinggi, yang memberikan ekspresi seismik dalam waktu singkat.
2. Poor contrast acoustic impedance : komposisi reservoir karbonat ditunjukkan dengan komposisi mineralogi yang sangat terbatas, limestone atau dolomite, sering mempunyai kontras kecepatan yang sangat kecil. Deteksi karbonat porous dalam limestone reefs sangatlah sulit.
3. Sangatlah sulit dalam menentukan shale seal. Misalnya, Low-velocity shale yang kontak dengan high-velocity (tight) limestone sering menimbulkan misinterpretasi untuk low-velocity layers dari porous dolomite diatas high-velocity (tight) limestone. Reflektifitas untuk P-waves normal incidence serupa untuk kedua kasus ini.
4. Karbonat umumnya mempunyai kedalaman yang cukup dalam, sehingga energi seismik mengalami adsorbsi, atenuasi, mendistorsi lapisan batuan untuk mencapai karbonat dan dipantulkan kembali ke permukaan.
1. Reservoir Karbonat memunyai tipe yang secara lateral sulit untuk diprediksi.
2. Karbonat, tidak seperti batuan klastik, porositas dan permeabilitasnya sering sekali bergantung pada proses diagenesis yang harus tidak selalu mengikuti facies boundaries.
3. Perubahan facies dalam karbonat dapat terjadi secara cepat dan diikuti oleh beberapa tahapan diagenesis, membuat identifikasi reservoir boundaries menjadi lebih sulit.
Karbonat pada penampang seismik :
1. Karbonat biasanya memiliki kecepatan tinggi, yang memberikan ekspresi seismik dalam waktu singkat.
2. Poor contrast acoustic impedance : komposisi reservoir karbonat ditunjukkan dengan komposisi mineralogi yang sangat terbatas, limestone atau dolomite, sering mempunyai kontras kecepatan yang sangat kecil. Deteksi karbonat porous dalam limestone reefs sangatlah sulit.
3. Sangatlah sulit dalam menentukan shale seal. Misalnya, Low-velocity shale yang kontak dengan high-velocity (tight) limestone sering menimbulkan misinterpretasi untuk low-velocity layers dari porous dolomite diatas high-velocity (tight) limestone. Reflektifitas untuk P-waves normal incidence serupa untuk kedua kasus ini.
4. Karbonat umumnya mempunyai kedalaman yang cukup dalam, sehingga energi seismik mengalami adsorbsi, atenuasi, mendistorsi lapisan batuan untuk mencapai karbonat dan dipantulkan kembali ke permukaan.
•
•
Model teoritis (e.g., Kuster and Toksoz 1974) disisi lain mempertimbangkan dampak dari beberapa faktor seperti porositas, tipe pori, dan fluida pori, secara konsisten. Sebagai contoh, mereka sering menggunakan pendekatan orde pertama karena mereka mengabaikan interaksi mekanis antara pori-pori. Dengan demikian, mereka hanya berlaku pada konsentrasi fluida pori. Metoda Differential Effective Medium (DEM) method (e.g.Nishzawa 1982) atau metoda self-consistent method (e.g. Willis 1977) dapat diintegrasikan dengan berbasis model inklusi (e.g. Kuster dan Toksoz 1974) untuk menjelaskan mekanisme interaksi ini. Dalam kasus tipe sistem multi-pori, pori-pori DEM menambahkan jenis yang berbeda menjadi sebuah model komputasi dengan cara berurutan. Pendekatan ini membuat pendekatan DEM asimetris, yaitu, dengan hasil akhir tergantung pada susunan pori-pori berbeda jenis ditambahkan ke sistem. Xu et al. (2006) mengenalkan teori baru DEM untuk memecahkan masalah ini. Pada pendekatan yang terakhir, sebagian kecil dari semua jenis pori-pori yang ditambahkan ke sistem secara proporsional dalam setiap pengulangan perhitungan. Pendekatan baru ini membuat DEM simetris, tapi itu membuat perhitungan fluid subsitution berikutnya menjadi lebih rumit.
Xu dan White (1995, 1996) mengembangkan sebuah model rock physics yang mensimulasikan efek gabungan dari beberapa faktor dalam kecepatan gelombang P dan S. Keys dan Xu (2002) mengusulkan sebuah metode pendekatan dry rock, yang secara dramatis mempercepat perhitungan numerik DEM dengan tetap menjaga akurasi. Xu et al (2007) memperluas model batuan karbonat Xu-White. Dalam model mereka, total volume pori dibagi menjadi empat jenis tipe pori berdasarkan estimasi volume pori serpih : (1) clayrelated pores, (2) interparticle pores, (3) microcracks, dan (4) stiff pores.
Pertama, total pore space dibagi ke dalam clay dan clay pore dengan menggunakan skema yang diusulkan oleh Xu dan White (1995),
Vsh yang merupakan volume of shale, yang dinormalisasikan dengan total volume matriks butiran. Terlepas dari kenyataan bahwa batuan karbonat umumnya clean, tetap disimpan clay pores dalam model untuk membuat itu berlaku untuk campuran lingkungan klastik-karbonat.
Microcracks mewakili komponen yang paling sesuai untuk kompresibilitas batuan, baik dalam klastik atau karbonat. Sebagai hasilnya, mereka sangat sensitif terhadap stress. Kami menggunakan persamaan berikut untuk menghubungkan crack porosity terhadap porositas efektif.
di mana φ Init menunjukkan initial crack porosity pada tegangan efektif overburden nol σ 0, dan β adalah konstanta. φ sInit dan β dapat diperkirakan dari stress-dependent kecepatan gelombang P-S yang diukur di laboratorium.
Stiff pores (Stiff φ) menggambarkan rounded moldic pores atau vugs pada batuan karbonat. Untuk batuan klastik, Stiff φ mungkin diatur ke nol. Akhirnya, interparticle pores (φ IP) membuat ruang pori yang dominan di batuan sedimen. Ini adalah ruang di antara butir pasir dalam kasus klastik. Mereka, secara umum, tidak peka terhadap stress dan tidak memiliki orientasi.
Gambar sebelah kiri adalah karbonat dengan interparticle pores, gambar yang ditengah adalah karbonat dengan interparticle dan rounded interframe pores, gambar sebelah kanan adalah karbonat dengan interparticle pores dan micro-cracks.
Xu&Payne (2009) menunjukkan bahwa sistem porositas karbonat dapat ditafsirkan dalam tiga komponen pori : (1) reference interparticle pores dengan aspek rasio 0.15; (2) soft micro-cracks dengan aspek rasio 0.02; (3) stiff vuffy pores dengan aspek rasio 0.8.
Crossplot dari Vp vs Porositas menunjukkan indikasi kontribusi relatif dari tiap-tiap komponen pori (Xu & Payne, 2009).
Xu - Payne
Model isotropis rock physics karbonat telah dirilis dan digunakan oleh Icon Science. Ini merupakan perluasan model Xu-White, yang awalnya didesain untuk batuan klastik, hingga batuan karbonat.
Workflow of Xu - Payne model
Kang Irfan, mestinya Ikonscience bukan menggunakan huruf C penulisannya,
ReplyDeletemenarik sekali bahasan mengenai rock physics carbonate.
mungkin ke depan nya bisa sama-sama sharing mengenai workflow rock physics carbonate.