Gamma Ray Log Dasar teori

Gamma Ray Log 

adalah metoda untuk mengukur radiasi sinar gamma yang dihasilkan oleh unsur-unsur radioaktif yang terdapat dalam lapisan batuan di sepanjang lubang bor.

Unsur radioaktif yang terdapat dalam lapisan batuan tersebut diantaranya Uranium, Thorium, Potassium, Radium, dll.

Unsur radioaktif umumnya banyak terdapat dalam shale dan sedikit sekali terdapat dalam sandstone, limestone, dolomite, coal, gypsum, dll. Oleh karena itu shale akan memberikan response gamma ray yang sangat signifikan dibandingkan dengan batuan yang lainnya.

Jika kita berkerja di sebuah cekungan dengan lingkungan pengendapan fluvio-deltaic atau channel system dimana biasanya sistem perlapisannya terdiri dari sandstone atau shale (sand-shale interbeds), maka log gamma ray ini akan sangat membantu didalam evaluasi formasi (Formation Evaluation- FE).

Seperti halnya logging yang lainnya, pengukuran gamma ray log dilakukan dengan menurunkan instrument gamma ray log kedalam lubang bor dan merekam radiasi sinar gamma untuk setiap interval tertentu. Biasanya interval perekaman gamma ray (baca: resolusi vertikal) sebesar 0.5 feet.

Dikarenakan sinar gamma dapat menembus logam dan semen, maka logging gamma ray dapat dilakukan pada lubang bor yang telah dipasang casing ataupun telah dilakukan cementing. Walaupun terjadi atenuasi sinar gamma karena casing dan semen, akan tetapi energinya masih cukup kuat untuk mengukur sifat radiasi gamma pada formasi batuan disampingnya.

Prinsip Kerja Alat detektor dimasukkan ke dalam lubang bor. Formasi yang mengandung unsur-unsur radioaktif akan memancarkan radiasi dimana intensitasnya akan diterima oleh detektor dan dicatat di permukaan. Di dalam detector sinar gamma tidak dapat diukur secara langsung tetapi melalui prosesionisasi/disintegrasi yaitu proses pelepasan elektron-elektron dari atom yang sebelumnya netral, dimana pelepasan elektron ini akan menimbulkan arus listrik yang dideteksi oleh alat.

Seperti yang disebutkan diatas bahwa gamma ray log mengukur radiasi gamma yang dihasilkan oleh unsur-unsur radio aktif seperti Uranium, Thorium, Potassium dan Radium. Dengan demikian besaran gamma ray log yang terdapat didalam rekaman merupakan jumlah total dari radiasi yang dihasilkan oleh semua unsur radioaktif yang ada di dalam batuan. Untuk memisahkan jenis-jenis bahan radioaktif yang berpengaruh pada bacaan gamma ray dilakukan gamma ray spectroscopy. Karena pada hakikatnya besarnya energi dan intensitas setiap material radioaktif tersebut berbeda-beda.

Spectroscopy ini penting dilakukan ketika kita berhadapan dengan batuan non-shale yang memungkinkan untuk memiliki unsur radioaktif, seperti mineralisasi uranium pada sandstone, potassium feldsfar atau uranium yang mungkin terdapat pada coal dan dolomite.

Gamma ray log memiliki satuan API (American Petroleum Institute), dimana tipikal kisaran API biasanya berkisar antara 0 s/d 150. Walaupun terdapat juga suatu kasus dengan nilai gamma ray sampai 200 API untuk jenis organic rich shale.

Gambar dibawah ini menunjukkan contoh interpretasi lapisan batuan untuk mendiskriminasi sandstone dari shale dengan menggunakan log gamma ray.

Dikarenakan log gamma ray memiliki kapabilitas untuk mengukur derajat kandungan shale di dalam lapisan batuan, maka didalam industri migas gamma ray log kerap kali digunakan untuk memprediksi besaran volume shale atau dikenal dengan Vshale dengan formulasi:

Gambar dibawah ini menunjukkan teknis perhitungan Vshale untuk shale A dari sebuah gamma ray log. Perhatikan bahwa penentuan nilai-nilai tersebut bersifat interpretatif

Gamma ray log memiliki kegunaan lain diantaranya untuk melakukan well to well correlation dan penentuan Sequence Boundary (SB), yakni dengan mengidentifikasi Maximum Flooding Surface (MFS) sebagai spike dengan nilai gamma ray yang tinggi. Well to well correlation ini biasanya dilakukan dengan melibatkan log-log yang lainnya seperti sonic, density, porositas, dll.

Fungsi Dari Gamma Ray

1. Menentukan lapisan permeabel

2. Mengidentifikasi lithologi, korelasi antar formasi

3. Menentukan volume serpih

4. Menentukan lapisan shale dan non shale

5. Mendeteksi adanya mineral radioaktif

Faktor Yang Berpengaruh Dalam Gamma Ray

1. Diameter lubang bor dan lumpur didalamnya

Apabila diameter lubang bor > 8'', respon GR akan dipengaruhi oleh lumpur sehingga ada sebagian sinar gamma yang terserap oleh lumpur (respon GR menurun).

2. Lumpur yang ada di dalam lubang bor

Apabila lumpur yang digunakan > 10 lb/gall maka perlu dilakukan koreksi.

3. Casing

Casing akan menurunkan intensitas radioaktif sekitar 30 %

4. Semen

Semen dibuat dari limestone dan shale, sebagian sinar gamma akan terserap oleh semen.

Beberapa jenis batuan dapat dikenal dari variasi kandungan fraksi lempungnya, misalnya batu lempung hamper seluruh terdiri dari mineral lempung, batu pasir kwarsa sangat sedikit mengandung mineral lempung, batu lanau cukup banyak mengandung mineral lempung dan sebagainya. Oleh karena itu respo gamma dapat digunakan untuk menafsirkan jenis litologinya. Beberapa contoh batuan sesuai sifat radioaktifnya adalah sebagai berikut :

·         Radioaktifnya sangat rendah

Anhidrid, garam, batubara dan nodule silica. Silica yang berlapis mengandung radioaktif lebih tinggi dari berbentuk nodule.

·         Radioaktif rendah

Batu gamping murni, dolomite dan batu pasir. Batu gamping dan dolomite yang berwarna gelap lebih tinggi radioaktifnya daripada yang berwarna terang.

·         Radioaktif menengah

Arkosa, pelapukan granit, batu lanau, batu gamping lempunagn dan napal. Batu yang berwarna gelap lebih tinggi radioaktifnya daripada yang berwarna terang.

·         Radioaktif sangat tinggi

Serpih, batu lempung dan abu gunung api.

Karakteristik Respon Sinar Gamma :

Radioaktif Sangat Rendah (0 – 32,5 API)	Radioaktif Rendah (32,5 – 60 API)	Radioaktif Menengah (60 – 100 API)	Radioaktif Sangat Tinggi (>100 API)
Anhidrit Salt Batubara	Batu Pasir Batu Gamping Dolomit	Arkose Batuan Granit Lempungan Pasiran Gamping	Batuan Serpih Abu Vulkanik Bentonit

Interpretasi Log Gamma Ray

Dalam tinjauan perhitungan interpretasi log gamma ray pada evaluasi formasi ini ditentukan dengan tiga parameter sebagai berikut :

1.                  Interpretasi litologi.

2.                  Koreksi gamma ray untuk ukuran lubang sumur dan berat Lumpur.

3.                  Perhitungan Vshale.

Interpretasi Litologi

Untuk mendapatkan hasil yang akurat, Log Gamma ray harus dikombinasikan dengan data lainnya seperti Log spontaneous dan Log resistivitas. Dalam perekaman data Gamma ray, lapisan batupasir akan ditunjukkan oleh relatif API rendah sedangkan lapisan Serpih akan ditunjukan dengan API tinggi. Oleh  karena gamma ray selalu lebih besar sengan penunjukan grafik ke kanan, maka grafik kurva yang menunjukan ke kanan ini mengartikan penyerpihan dari pada kurva yang ke kiri.

Koreksi Gamma Ray Untuk Lubang Bor Dan Berat Lumpur

Untuk koreksi gamma ray untuk lubang bor dan berat lumpur dapat digunakan dengan melihat analisa awal kepala log yang digunakan. Data ini kemudian diinterpretasi dengan menggunakan Grafik ’Schlumberger Log Interpretation ’(Sclhumberger, 1991) untuk koreksi Gamma ray terhadap lubang bor dam berat lumpur.

Faktor koreksi dapat dihitung dengan parameter penentuan t, g/cm². Parameter ini bertujuan untuk mendapatkan harga faktor koreksi untuk Gamma ray. Perhitungan ini berdasarkan rumusan sebagai berikut :

            T = W_mud         (2.54(d _hole) 2.54(d _sonde))

Setelah itu perameter T, g/cm diplod pada grafik sclhumberger, 1991 untuk mencari factor koreksi gamma ray. Dari grafik ini kemudian dapat diketahui factor koreksi pada pembacaan log gamma ray. Untuk mendapatkan gamma ray terkoreksi, dapat menghitung dengan mengalikan faktor koreksi dengan pembacaan log gamma ray.

Perhitungan Vshale

Dalam hal perhitungan Vshale, jenis dan serpih kandungan radioaktifnya harus konstan dalam susunan stratigrafi. Sebelum perhitungan terlebih dahulu mesti dilakukan perhitungan Indeks Gamma ray

Share this