Gassman Fluid Subtitution (1)

     Ini hasil dari matkul Kerja Mandiri Terpantau yang sedang dikerjakan saat ini. Alhamdulillah sebentar lagi selesai (aminnn). Ini baru sedikit permulaannya. Enjoy!

Salah satu yang terpenting dalam analisis logs, cores, dan data seismik pada rock physics adalah prediksi kecepatan gelombang seismik dalam batuan yang tersaturasi dengan fluida satu dan fluida lainnya maupun dari keadaan batuan yang kosong sampai tersaturasi fluida dan sebaliknya. Subtitusi fluida dengan persamaan gassman merupakan pendekatan yang paling sering digunakan dalam mempelajari efek pergantian fluida  dalam batuan terhadap perilaku gelombang seismik. Persamaan ini mengkalkulasi modulus bulk dari suatu medium/batuan yang tersaturasi fluida menggunakan variabel-variabel yaitu modulus bulk dari matrix batuan (K*), modulus bulk dari frame batuan (Kd), dan modulus bulk dari fluida pori (Kf) serta porositas batuan Φ :

 Asumsi yang digunakan pada persamaan Gassman yaitu:

1.       Batuan (baik matriks maupun frame) secara makroskopik bersifat homogen.

2.       Seluruh pori yang ada di dalam batuan saling terhubung.

3.       Pori-pori batuan terisi fluida yang bebas dari gesekan.

4.       Sistem batuan-fluida adalah tertutup.

5.   Fluida dalam pori batuan tidak bereaksi dengan bagian solid batuan yang dapat menyebabkan pengerasan atau pelunakan frame batuan.

Sementara karena modulus geser tidak bergantung dari saturasi fluida, untuk menentukan modulus geser digunakan persamaan:

 Dengan Gd adalah frame modulus geser. Densitas dapat diketahui dengan persamaan:

 Dengan adalah densitas batuan dalam keadaan kering dan  adalah densitas dari fluida pori.

Frame bulk modulus dan modulus geser didapat menggunakan kecepatan yang terukur dalam medium/batuan:

                     

Variabel selanjutnya yaitu  didapat menggunakan persamaan Wood:

Dimana Kw, Ko, Kg adalah modulus bulk untuk air, minyak, dan gas, sementara Sw, So, Sg adalah saturasi fluida (air, minyak dan gas) .
Sementara Densitas Bulk dari fluida didapat dari persamaan:

....... (2)

Pustaka:
[1] Mavko, Gary., Mukerji, Tapan., & Dvorkin, Jack. (1998). The Rock Physics Handbook. Cambridge: Cambridge University Press.
[2] Wang, Zhijing (2001). Fundamental of Seismic Rock Physics. Society of Exploration Geophysics, Geophysics, VOL.66, NO 2. (March-April 2001).

Metode Self-Potential (SP)

Akhir-akhir ini sibuk dengan kuliah, laporan dan politik. Baru sekarang sempet nulis lagi. Kali ini kita belajar salah satu metode pasif yang menggunakan resistivitas material subsurface yaitu Self potential.  Enjoy! :)

Metode potensial diri (SP merupakan salah satu metode geofisika yang prinsip kerjanya adalah mengukur tegangan statis alam (static natural voltage) yang berada di kelompok titik-titik di permukaan tanah [1].

Gambar 1. Peralatan untuk metode SP[4]

Potensial diri umumnya berhubungan dengan perlapisan tubuh mineral sulfida (weathering of sulphide mineral body), perubahan dalam sifat-sifat batuan (kandungan mineral) pada daerah kontak-kontak geologi, aktifitas bioelektrik dari material organik, korosi, erbedaan suhu dan tekanan dalam fluidadi bawah permukaan dan fenomena alam lainnya[1].

Prinsip mekanisme yang menhasilkan potensial diri ini adalah proses mekanik serta proses elektrokimia. Pertama adalah proses mekanik yang menghasilkan potensial elektrokinetik atau disebut dengan streaming potential . Sedang yang lainnya adalah proses elektrokimia, proses ini menghasilkan potensial liquid junction, potensial serpih, dan potensial mineralisasi[1].

 Potensial elektrokinetik yang bernilai kurang dari 10mV dibentuk sebagai akibat adanya sebuah elektrolit yang mengalir melalui medium kapiler atau berpori. 

Jika konsentrasi elektrolit dalam tanah bervariasi secara lokal, maka perbedaan potensial akan muncul sebagai akibat perbedaan anion dan kation dalam larutan yang konsentrasinya berbeda. Potensial ini disebut potensial difusi (liquid junctiion atau diffision potential).

Potensial nernst terjadi jika muncul perbedaan potensial antara 2 logam identik yang dicelupkan dalam larutan yang homogen dan konsentrasi larutan masing-masing berbeda..

 Bila 2 macam logam dimasukkan dalam suatu larutan homogen, maka pada logam tersebut akan timbul beda potensial. Beda potensial ini disebut sebagai potensial kontak elektrolit. Pada daerah yang banyak mengandung mineral, potensial kontak elektrolit dan potensial elektrokimia sering timbul dan dapat diukur di permukaan dimana mineral itu berada, sehingga dalam hal ini kedua proses timbulnya potensial ini disebut dengan potensial mineralisasi.

Untuk akuisisi data SP digunakan 2 jenis pengambilan data. Yang pertama adlaah metode gradient potential, yakni menggunakan 2 buah elektroda dan kedua elektroda tersebut berpindah-pindah dengan jarak yang tetap. Titik pengamatan adalah titik tengah dari kedua elektroda tersebut. Sementara untuk metode kedua adalah amplitude potential, diamana satu buah elektroda tetap posisinya sedangkan yang satu berubah dengan garis acuan yang telah ditentukan sebelumnya. Lalu setelah itu kita ukur beda potensialnya untuk dipetakan menjadi peta kontur Equipotential.

Gambar 2. Susunan elektroda untuk metode amplitud potential dan gradient potential[2]

Kontur Equipotensial merupakan pemetaan distribusi beda potensial dari suatu daerah. Salah satu metode yang digunakan adalah metode segitiga. Metode ini sering digunakan didasari pada penggunaannya yang cukup mudah. Metode ini menghubungkan tiga titik yang memiliki beda potensial terdekat, lalu diantara titik itu dibuatlah skala yang nantinya skala yang sama nilainya akan dihubungkan sehingga membentuk suatu kontur tertentu.

Gambar 3. Contoh peta kontur [3]

Interpretasi data pada self potential dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Interpretasi kualitatif menghasilkan kontur Equipotential sedangkan interpretasi kuantitatif yaitu menentukan parameter dari benda penyebab anomali sehingga didapatkan kedalaman serta sudut polarisasi.

Peta kontur (buatan tangan :D) menggunakan metode 3 titik:

Hasil slicingnya:

Slicing bertujuan untuk menunjukkan adanya anomali dari suatu peta kontur sehingga dapat di interpretasikan. Hasil interpretasi berupa kurva V vs X dengan V adalah potensial dan X adalah posisi. Dari kurva ini juga kita dapat menentukan sudut polarisasi dan kedalaman untuk interpretasi secara kuantitatif.

Pustaka

[1] Dwi, Indriana. “Interpretasi Bawah Permukaan dengan Metode Self-Potential’ http://eprints.undip.ac.id/2153/1/INTERPRETASI_BAWAH_PERMUKAAN_DENGAN_METODE_SELF_POTENTIAL_DAERAH_BLEDUG_KUWU_KRADENAN_GROBOGAN.pdf

[2] http://www.cflhd.gov/resources/agm/engApplications/SubsurfaceChartacter/615MappingGroundwaterSurfFlow(2).cfm

[3] http://www.frontiergeo.com/self_potential.html

[4] http://www.haylesgeoscience.ca/Self%20Potential.html

Toolkit Geofisikawan

Terlepas dari metode yang digunakan dalam eksplorasi Geofisika, alat-alat inilah yang mungkin dibutuhkan. Sebuah toolkit harus mencakup sebagai berikut:

 • Tang panjang (semakin panjang dan tipis semakin baik)

• Obeng yang ada slot di kepalanya (satu sangat baik, satunya biasa saja)

• Obeng Phillips

• Kunci Allen (metrik and imperial)

• Pisau scalpel (diusahakan yang expendable type)

• Kawat pemotong/strippes

• Electrical contact cleaner (spray)

• Solder besi 12 V

• Solder dan ‘Solder Pengisap’

• Multimeter (Utamanya untuk mengukur kontinuitas and cek baterai, ukuran kecil dan daya tahan tinggi lebih penting daripada sensitivitas tinggi)

• Senter

• Lensa tangan

• Tape isolator/ lakban

• Lem super/‘super-glue’

• Senyawa penyegel anti air/ Waterproof sealing compound

• Kabel dan kawat cadangan, serta konektor

• Paper towels

• Plastik

Kit pertolongan pertama juga sangat penting.

Semoga bermanfaat :D (BC)