Interpretasi Well Log [Bagian 6] - Log Densitas & Log Neutron [Bagian 1]

Setelah sekian lama nggak nulis di blog ini, saya mau melanjutkan cerita saya tentang bagaimana dasar-dasar seorang geosaintist melihat dan menerjemahkan data log (wireline log). 

Sebelumnya saya sudah bercerita sampai ke Log Tahanan jenis atau Log Resistivitas. nah, pada tulisan ini saya akan sedikit bercerita tentang dasar-dasar log densitas dan log Neutron. 

Pasti teman-teman pembaca sekalian bertanya-tanya (????) kenapa pembahasan log densitas dan log neutron saya jadikan satu tulisan (?), (Kenapa hayoooooo)

oke, kita simak aja tulisan dibawah ini yaa :)

Pernah liat kan CROSS-OVER seperti ini ???

Apa sih log densitas itu ?

teman-teman pasti pernah mendengar kata densitas. ya, mirip dengan massa jenis. Densitas adalah suatu besaran yang mendeskripsikan seberapa padat suatu material (dalam bahasan ini jelas BATUAN yang dimaksud). 1 meter kubik batubara, massa nya akan lebih ringan dibanding 1 meter kubik batu granit. tentu saja karena adanya perbedaan densitas. 

Nah, Log densitas jadi apa?

Pada prinsipnya log densitas bertujuan mengetahui variasi perubahan densitas batuan yang ada di sepanjang lubang bor. Namun, pengukuran densitas yang dilakukan bersifat tidak langsung, melainkan nilai densitas yang didapat merupakan hasil perhitungan dan transformasi dari besaran yang didapat sebelumnya. Jadi, nilainya bukan densitas mutlak. 

Bagaimana ceritanya kok bisa disebut 'bukan densitas mutlak' ?

Jadi begini, akuisisi log densitas dilakukan dengan prinsip absorpsi (penyerapan) energi dari partikel foton yang berhamburan dari material radioaktif (sebagai source/transmitter sinar gamma). Siapa yang menyerap? Pada saat foton berhamburan dari transmitter, partikelnya akan diserap oleh elektron-elektron yang ada di formasi/batuan. Elektron-elektron tersebut berasal dari kandungan kimia mineral-mineral penyusun batuan/formasi tersebut. 

 Lantas apa hubungannya tumbukan partikel foton dengan elektron terhadap densitas yang terbaca?

Nah, komponen pendeteksi dari alat log densitas akan membaca berapa banyak foton setelah waktu penyerapan (selama perjalanan dari transmitter). Jumlah foton yang terbaca inilah yang akan ditransformasikan sebagai ekuivalensi densitas dari batuan yang dideteksi. semakin banyak foton yang kembali ke detektor, artinya formasi tidak mampu 'menghancurkan' si foton tersebut, jadi dengan kata lain : semakin sedikit foton yang dibaca di detektor menunjukkan semakin padatnya (dense) si batuan tersebut.
jadi, yang dibaca sebenarnya bukan densitas batuan melainkan densitas elektron yg ada di batuan tersebut.
lalu bagaimana hubungan antara densitas elektron di batuan dengan densitas bulk batuan yang selama ini kita kenal sebagai produk dari akuisisi log densitas?

(sumber : materi course Well Log analysis oleh Mas Ari, GF UGM 2007)

Sebagaimana yang ada digambar diatas, densitas elektron akan sebanding dengan densitas bulk dikalikan dengan dua kali nomor atom dibagi massa atom. Pada sebagian kasus akan ditemui bahwa faktor pengalinya akan bernilai sama dengan 1. So, densitas elektron akan mendekati densitas bulknya. Tapi ini bukan suatu generalisasi yaaaa :D 

kalo kalian masih penasaran tentang penjelasan rumus di gambar diatas, teman-teman bisa melihat di buku "Well Logging for Earth Scientist" (Darwin & Ellis), ada di bab 12 halaman 290. 

 Terus, Log Neutron itu apa? Sama nggak sama Jimmy Neutron ? atau tempat bimbel ?
(agak jayus yah... krik krik..)

Log neutron atau biasa kita kenal dalam dunia petrofisika dan evaluasi formasi sebagai log NPHI (dibaca : en - phay) atau Neutron Porosity Log.
Wah hebat dong kita bisa langsung tahu besarnya porositas dari batuan disepanjang lubang bor?
Nanti dulu... sebelumnya kita harus tau, darimana asalnya nilai porositas yang didapat si alat Log neutron tersebut.
Jadi, begini ceritanya...
Sama hal nya dengan log densitas, log neutron juga tidak membaca nilai porositas mutlak dari suatu batuan, melainkan banyaknya jumlah hidrogen semu yang ada di formasi. Nah, hidrogen ini kan salahsatu unsur yang paling banyak ditemui dalam molekul fluida (air, gas maupun minyak), jadi sudah jelas bahwa ketiga jenis fluida tersebut akan menempati pori-pori batuan yang porous. 

 Bagaimana bisa neutron mengetahui jumlah hidrogen di satu batuan?

Nah, akusisi log neutron ini menggunakan prinsip tumbukan antara partikel neutron dengan atom Hidrogen. Setiap energi yang dimiliki oleh partikel neutron yang ditransmisikan ke formasi/batuan akan diserap saat neutron bertabrakan dengan atom Hidrogen. Sehingga semakin besar energi yang dibaca detektor neutron di alat akan menunjukkan bahwa kandungan hidrogen pada batuan tersebut semakin sedikit. Jadi jumlah energi/neutron yang terbaca di detektor akan berbanding tebalik dengan jumlah atom hidrogen di batuan/formasi dan jumlah hidrogen tersebut akan sebanding dengan besar ruang pori (yang mungkin) ditempati oleh si hidrogen tersebut. 

  

Alat logging untuk Log Neutron (dari buku yang sama)

Dalam bidang studi Analisis data log dan evaluasi formasi penggunaan kedua log diatas akan saling dikombinasikan untuk mendapatkan nilai estimasi porositas yang sebenarnya. Karena keduanya masih sama-sama memilki kekurangan dalam menurunkan nilai porositas, maka terkadang dalam kondisi tertentu, juga dikombinasikan dengan log sonic / DT log.

Oke, biar nggak bingung dan tetap penasaran dengan hal-hal berbau logging, ceritanya sampai disini dulu. nanti akan dilanjut dibagian kedua :D