STUDI GEOLOGI DAN ANALISIS SEKATAN SESAR PADA DAERAH SERUNI, CEKUNGAN SUMATERA TENGAH, RIAU
TUGAS AKHIR B Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menempuh kelulusan strata satu (S-1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung
Oleh MARANU RICARDO NIM : 120 04 055
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009
LEMBAR PENGESAHAN
STUDI GEOLOGI DAN ANALISIS SEKATAN SESAR PADA DAERAH SERUNI, CEKUNGAN SUMATERA TENGAH, RIAU
TUGAS AKHIR B Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menempuh kelulusan strata satu (S-1) di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung
Penulis
Maranu Ricardo 120 04 055
Pembimbing
Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D. NIP : 131855622
i
SARI
Daerah Seruni terletak di Cekungan Sumatera Tengah, Riau, tepatnya pada koordinat 100°53’44’’BT - 100°55’7’’BT dan 1°38’20’’LU - 1°36’15’’LU. Data yang digunakan dalam penelitian adalah data sumur sebanyak 33 sumur dan data seismik 3D dengan dua arah umum yaitu line NE-SW dan arah crossline NW-SE. Sesar yang terdapat di daerah penelitian ini memiliki arah umum N 7o E, yang didapat dari “Diagram Bunga”, dengan menggabungkan semua orientasi sesar mulai dari Top Formasi Bangko sampai Top Formasi Duri. Terdapat dua arah umum dari orientasi sesar pada daerah penelitian ini. Sesar-sesar normal yang berarah relatif NESW yang diasumsikan berasosiasi dengan mekanisme releasing bend akibat pegerakan Sesar Mendatar Menganan Bangko Timur sekitar Miosen Awal. Sesarsesar naik yang berarah relatif NW-SE berkaitan dengan periode tektonik kompresi pada Miosen Tengah. Selain itu, pembentukan sesar-sesar naik yang lainnya dapat dipengaruhi oleh interaksi antara Sesar Mendatar Menganan Bangko Timur dan Sesar Sintong. Keterdapatan lipatan dengan sumbu lipatan berarah relatif NW-SE, diasumsikan juga berasosiasi dengan periode tektonik kompresi pada Miosen Tengah. Analisis sekatan sesar dilakukan berkaitan dengan terdapatnya hidrokarbon pada reservoar Formasi Duri dan Formasi Bekasap. Terdapat tiga sesar yang menjadi fokus penelitian, yaitu Sesar Runi Norm_0601, Sesar Runi Rev_0601, dan Sesar Runi Rev_0618. Nilai SGR pada bidang Sesar Runi Norm_0601 berkisar antara 10%-95%. Pada Sesar Runi Rev_0601, kisaran nilai SGR sebesar 5%-90%. Untuk bidang Sesar Runi Rev_0618, nilai SGR berkisar antara 10%-98%. Berdasarkan asumsi bahwa SGR <20 % adalah bocor (Yielding et al., 1997), maka sebagian besar sesar-sesar tersebut bersifat menyekat. Bagian sesar yang bocor pada Sesar Runi Norm_0601 terletak pada kesehadapan yang sama dari reservoar Y2100 (Formasi Bekasap). Pada Sesar Runi Rev_0601, bidang yang bocor pada kesehadapan reservoar yang sama dari reservoar X1420 (Formasi Duri) dan Y2100, serta kesehadapan antar reservoar yang berbeda yaitu kontak kesehadapan antara bidang hangingwall dari horizon Y1920 (Formasi Bekasap) dan footwall dari horizon Y2100. Sedangkan pada Sesar Runi Rev_0601, daerah bidang yang bocor terletak pada kesehadapan pada reservoar yang sama dari reservoar Y2100 dan kesehadapan antar reservoar yang berbeda yaitu kontak kesehadapan antara bidang hangingwall dari horizon Y1920 dan footwall dari horizon Y2100. iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan anugerahNya dan berkat-Nya kepada hamba-Nya sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Penyusunan tugas akhir yang berjudul ‘Studi Geologi dan Analisis Sekatan Sesar pada Daerah Seruni, Cekungan Sumatera Tengah, Riau’ ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat sarjana di Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung. Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan dari semua pihak, penyusunan skripsi ini tidak dapat terselesaikan. Dari sebab itu, penulis juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada : 1. Bapa yang ada di sorga atas segala kasih, berkat, dan karunia-Nya. 2. Keluarga tercinta untuk dukungannya. Kedua orang tua penulis, almarhum kedua ompung doli, ompung boru yang ada di Pangururan dan Jakarta, kedua adik lelakiku, semua keluarga yang ada di Samosir dan Jakarta atas segala kasih sayang, dorongan, serta bantuan yang telah diberikan baik secara moriil maupun materiil. 3. Bapak Ir. Benyamin Sapiie, Ph.D., sebagai pembimbing yang selama ini telah membimbing, mengarahkan dan membantu segala kesulitan penulis selama penyusunan skripsi. 4. Mas Zainal Arifin dan Mas Hendra Ahmad Suhendar, selaku pembimbing di PT Chevron Pasifik Indonesia-Duri, terima kasih atas waktu dan ilmu-ilmu baru yang telah diberikan selama ini. 5. Pimpinan, dosen, dan karyawan di lingkungan Program Studi Teknik Geologi yang telah memberikan ilmu dan pengalaman berharga selama kuliah. 6. Pak Melvin Simatupang atas segala nasihat, cerita, perhatian, dan kasih bagaikan keluarga. Terima kasih Pak. 7. Pak Jumnia, Kak Ida, Mas Rizki, Mas Andi, Pak Dwi Budi, Sari, Franky, Mas Very, dan semua anggota tim Bangko AMT atas penerimaan dan kebersamaannya selama penulis berada di Duri. 8. Bosko, Ibonk, Chris, Kak Meita, Dorman, Reynold, Martin, Inyo, Caesar, Marco, dan lainnya atas semua perhatian, pertolongan, kebersamaan terutama jamuan makan siang di Padang Bulan dan Effrem, serta mengayomi penulis selama di Duri.
ii
9. Mas Achfan, Acell, dan Dhita atas semua kebersamaan selama di Talang 6 yang tidak akan penulis lupakan. 10. Pak Hery, Mas Kris, Sakti, Arya, Henrikus, Pak Jaka, Mas Fandi, dan semua anggota DBBC atas penerimaannya sebagai bagian dari DBBC. 11. Semua mahasiswa KP/TA dan Internship Chevron Duri 2008, Acell, Willy, Dhita, Hafidz, Ragil, Vidya, Icha, Mira, Vuvu, Reza, serta personil KP/TA lain, sampai ketemu lagi. 12. Bapak Elwin F. Nasution beserta team training center, terimakasih atas kesempatan untuk melakukan tugas akhir di CPI. 13. Fairuz, Yoga, Rubon, Barus, Jemblink, Ryan, Endo, Agung, Yubat, Guna, Daud, Dody, Iyot, Dana, Tomi, Arie, Adit, Fredi, Sapta, Andro, Adji, Apet, Diki, Rico, Farliz, Grandis, Thomas, Taufan, Chanz, Ega, Rizal, Yucir, Danur, Ngkong, Jaka, Teguh, Johan, Anjar, Pratama, Fadly, Zam-zam, Rachman, Asep, Ridwan, Riki, Dadan, Ambar, Tata, Dita, Dini, Dian, Fany, Etikha, Yula, Indah, Cory, Lia, Vivi, Ira, dan Kartika atas memori bersama sebagai keluarga Geologi ITB 2004. 14. Semua teman-teman di Himpunan Mahasiswa Teknik Geologi ”GEA” Institut Teknologi Bandung...
1… 2... 3... GEA... !!!
15. Citra Aprilia atas canda-tawa, senyum, perhatian, dan kesediaan menampung keluh kesah penulis. Semoga segala bantuan dan kebaikan dari semua pihak dibalas oleh Tuhan Yang Maha Kuasa. Akhir kata, semoga hasil penelitian ini dapat memberikan sumbangan bagi dunia keilmuan, khususnya ilmu geologi. Penelitian ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya kritik atau saran sangat diharapkan oleh penulis.
Bandung, Januari 2009
Maranu Ricardo 120 04 055
iii
DAFTAR ISI
Hal. HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN …………………………………………………………….. i KATA PENGANTAR ………………………………………………………………….. ii SARI ………………………………………………………………………………........ iv DAFTAR ISI …………………………………………………………………………… v DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………………... vii DAFTAR TABEL …………………………………………………………………….... x BAB I
PENDAHULUAN ……………………………………………………….....
1
1.1. Latar Belakang …………………………………………………………...... 1 1.2. Maksud dan Tujuan ……………………………………………………...... 1 1.3. Ruang Lingkup Penelitian …………………………………………………. 2 1.4. Metode Penelitian ………………….…………………………………….... 2 1.5. Waktu dan Lokasi Penelitian …………………………………………...…. 5 1.6. Sistematika Penulisan Laporan ……………………………………………. 6 BAB II
GEOLOGI REGIONAL …………………………………………….…….
8
2.1. Geologi Regional Cekungan Sumatra Tengah …………………………....
8
2.1.1. Struktur Regional ………………………………………………......
9
2.1.2. Stratigrafi Regional ……………………………………………..….
15
2.1.3. Petroleum System ………………………………………….............
21
BAB III DASAR TEORI …………………………………………………………....
22
3.1. Wireline Log ………………………………………………………………. 22 3.2. Seismik ……………………………………………………......................
23
3.2.1. Pengikatan Data Seismik dan Sumur (Well Seismic Tie) ..…………
24
3.2.2. Picking Horizon dan Sesar …………...........................................
24
3.2.3. Pemetaan Bawah Permukaan …………………………………….....
24
3.3. Sesar ………………………………………………………......................
25
3.3.1. Unsur-Unsur Pada Struktur Sesar …………………………………..
26
3.3.2. Tipe dan Klasifikasi Sesar …………………………………………..
27
3.3.3. Tegangan dan Regangan ………..............................................…
30
v
3.4. Sekatan Sesar ……………………………………………….....................
30
3.4.1. Mekanisme Sekatan Sesar …………………..........………….……..
31
3.4.2. Algoritma Sekatan Sesar ……………………………………..……..
33
BAB IV PEMBAHASAN DAN GEOLOGI DAERAH PENELITIAN ………….
37
4.1. Latar Belakang Seruni …………………………………………………….. 37 4.2. Interpretasi dan Analisis Stratigrafi Seruni …………………………….....
38
4.2.1. Interpretasi Data Log ………………………………………………..
39
4.2.2. Korelasi Sumur ……………………………………………………...
41
4.2.3. Stratigrafi Seruni ……………………………………………………. 43 4.3. Interpretasi dan Analisis Struktur Geologi Seruni ……………………...... 4.3.1. Interpretasi Horizon ………………………………………………....
46
4.3.2. Interpretasi Sesar …………………………………………………....
48
4.3.3. Analisis Struktur …………………………………………………….
49
4.4. Sejarah Geologi ……………………..................................................... BAB V
45
ANALISIS SEKATAN SESAR ………...........................……………....
58 61
5.1. Perhitungan V-Shale ……………………………………………….……...
62
5.2. Interpretasi Marker …………………………………………………......…
62
5.3. Pemodelan Bidang Sesar dan Horizon …………………………….……...
63
5.4. Model Hasil Analisis Sekatan Sesar ……………………………….……...
64
5.4.1. Peta Penyebaran Throw ……………………………………………..
65
5.4.2. Peta Penampang Juxtaposition Berdasarkan Kualitasnya …………..
69
5.5. Analisis Sekatan Sesar Dengan Pendekatan SGR ………………………...
72
5.5.1. Perhitungan SGR ………………………….........…………………..
72
5.5.2. Peta Distribusi SGR Pada Bidang Sesar ……….......................…..
73
5.5.3. Analisis Kesekatan Dengan Pendekatan SGR ……...................…..
81
5.6. Validasi SGR …………..................................................……………...
86
5.7. Kalibrasi dan Kelemahan SGR ........................................……………...
87
BAB VI KESIMPULAN ………………………………………………………...…..
89
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………. 91 LAMPIRAN ……………………………………………...……………………………. 93
vi
DAFTAR GAMBAR
Hal. Gambar 1.1. Diagram Alir Penelitian ………………………………………………….. 5 Gambar 1.2. Lokasi Penelitian ………………………………………………..........….. 6 Gambar 2.1. Elemen tektonik yang mempengaruhi Cekungan Sumatera Tengah .........
9
Gambar 2.2. Penampang Cekungan Sumatera Tengah pada arah NE-SW …...........….
10
Gambar 2.3. Perkembangan Tektonik Tersier Daerah Cekungan Sumatera Tengah ….. 12 Gambar 2.4. Peta pola struktur utama dan kontur struktur batuan dasar Cekungan Sumatera Tengah ………………………………………….….. 13 Gambar 2.5. Kerangka struktur geologi fase F2 (wrench fault) dan fase F3 (inversion structure) di Cekungan Sumatera Tengah ….….... 14 Gambar 2.6. Peta distribusi basement Cekungan Sumatera Tengah …………………... 16 Gambar 3.1. Sesar(a) dan kekar (b) ……………………...............................………….
25
Gambar 3.2. Komponen geometri pada bidang sesar …............……………………….
27
Gambar 3.3. Klasifikasi sesar menurut Anderson, 1951 ………….....………………… 28 Gambar 3.4. Sesar mendatar, pull-apart basin (a), pop-up (b) ………………………... 29 Gambar 3.5. Klasifikasi sesar berdasarkan kemiringannya ………........................…...
30
Gambar 3.6. Zona sesar di bawah permukaan bumi ………………………..……….....
31
Gambar 3.7. Posisi kesehadapan dari unit litologi pada bidang sesar …………….…...
31
Gambar 3.8. Hipotesis hubungan antara sesar – litologi – kontak fluida ….…….…….
33
Gambar 3.9. Clay Smear Potential ……..............................................................……..
34
Gambar 3.10. Smear Factor ………………..................................................................
34
Gambar 3.11. Shale Smear Factor ………....................................................................
35
Gambar 3.12. Shale Gouge Ratio …………..................................................................
35
Gambar 3.13. Prediksi komposisi zona sesar dengan algoritma perhitungan SGR dan analoginya dengan singkapan dilapangan dan data core …......................
36
Gambar 4.1. Lokasi, tipe struktur, dan jalur migrasi hidrokarbon Seruni ……….........
37
Gambar 4.2. Lokasi sumur pada daerah penelitian ………………...............................
38
Gambar 4.3. Karakteristik log pada Lapangan Seruni ………................…………..…
40
Gambar 4.4. Korelasi sumur relatif Barat Laut - Tenggara …………………….....…..
42
Gambar 4.5. Korelasi sumur relatif Barat - Timur ………………………………….....
43
vii
Gambar 4.6. Perbandingan stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah dengan stratigrafi Seruni ……………………………....................……… 45 Gambar 4.7. Pengikatan sumur #22 dengan penampang seismik ……………………... 46 Gambar 4.8. Pelamparan lateral horizon Top Duri pada domain waktu ……………..... 47 Gambar 4.9. Penarikan Sesar Runi Norm_0601 pada penampang seismik line 95 ….... 48 Gambar 4.10. Kenampakan sesar-sesar secara 3D di daerah penelitian ……..……..….
50
Gambar 4.11. Peta Struktur Kedalaman dan arah orientasi sesar Top Formasi Bangko . 52 Gambar 4.12. Peta Struktur Kedalaman dan arah orientasi sesar Top Formasi Bekasap . 53 Gambar 4.13. Peta Struktur Kedalaman dan arah orientasi sesar Top Formasi Duri …... 54 Gambar 4.14. Bentukan struktur bunga negatif pada penampang seismik trace 137…... 55 Gambar 4.15. Karakteristik umum dari sistem sesar mendatar …………….…….…….. 56 Gambar 4.16. Penampang seismik line 162 yang menunjukkan daerah yang terlipat akibat tegasan kompresional …..........................................................…… 57 Gambar 4.17. Peta struktur Cekungan Sumatera Tengah …………...………………….. 58 Gambar 4.18. Periode tektonik lempeng Asia Tenggara ……….....................………… 59 Gambar 5.1. Kenampakan sesar-sesar secara 3D serta sesar-sesar yang menjadi fokus penelitian ……………...........................................................……... 61 Gambar 5.2. Hasil perhitungan Vsh tiap kedalaman dan rata-rata tiap lapisan berdasarkan data log ……………….................................................…….
62
Gambar 5.3. Peta Bidang Sesar ………………................................................………..
64
Gambar 5.4. Peta throw Sesar Runi Norm_0601 …...........................…………………
65
Gambar 5.5. Histogram distribusi throw pada Sesar Runi Norm_0601 ……………….
66
Gambar 5.6. Peta throw Sesar Runi Rev_0601 ...........................……………………...
67
Gambar 5.7. Histogram distribusi throw pada Sesar Runi Rev_0601 ...…….………… 67 Gambar 5.8. Peta throw Sesar Runi Rev_0618 ..………………………………………. 68 Gambar 5.9. Histogram distribusi throw pada Sesar Runi Rev_0618 ……….………... 69 Gambar 5.10. Peta penampang reservoar juxtaposition Sesar Runi Norm_0601 …..…. 70 Gambar 5.11. Peta penampang reservoar juxtaposition Sesar Runi Rev_0601 ………... 71 Gambar 5.12. Peta penampang reservoar juxtaposition Sesar Runi Rev_0618 ..………. 72 Gambar 5.13. Peta distibusi SGR Sesar Runi Norm_0601 ...................………………..
74
Gambar 5.14. Peta distibusi SGR di daerah kesehadapan reservoar-reservoar Sesar Runi Norm_0601 ………………………...................……………..
75
Gambar 5.15. Histogram SGR rata-rata dan dominan pada Sesar Runi Norm_0601 .....
75
Gambar 5.16. Peta distibusi SGR Sesar Runi Rev_0601 ………..............................…..
77 viii
Gambar 5.17. Peta distibusi SGR di daerah kesehadapan reservoar-reservoar Sesar Runi Rev_0601 …….......................................................................
77
Gambar 5.18. Histogram SGR rata-rata dan dominan pada Sesar Runi Rev_0601 ..….
78
Gambar 5.19. Peta distibusi SGR Sesar Runi Rev_0618 …………………...……..…..
79
Gambar 5.20. Peta distibusi SGR di daerah kesehadapan reservoar-reservoar Sesar Runi Rev_0618 ……………................................................…...…
80
Gambar 5.21. Histogram SGR rata-rata dan dominan pada Sesar Runi Rev_0618 ......
80
Gambar 5.22. Determinasi daerah yang potensial sekat dan bocor pada bidang Sesar Runi Norm_0601 ..……............................................................….
82
Gambar 5.23. Determinasi daerah yang potensial sekat dan bocor pada bidang Sesar Runi Rev_0601 ..................................................................………
84
Gambar 5.24. Determinasi daerah yang potensial sekat dan bocor pada bidang Sesar Runi Rev_0618 ..................................................................………
85
Gambar 5.25. Stick plot OWC dari beberapa sumur pada Top Formasi Duri ...................………
87
ix
DAFTAR TABEL
Hal. Tabel 4.1. Tabulasi sesar yang menjadi fokus penelitian ……………………………
51
Tabel 5.1. Litostratigrafi yang berisi primary dan marker horizon dari data pada Sumur #11 .................................…………………………………………
63
Tabel 5.2. Tabulasi analisis kesekatan sesar pada Sesar Runi Norm_0601 …………
82
Tabel 5.3. Tabulasi analisis kesekatan sesar pada Sesar Runi Rev_0601 …..………
83
Tabel 5.4. Tabulasi analisis kesekatan sesar pada Sesar Runi Rev_0618 …..………
85
x
