Slide 1

GAMMA RAY LOGPrepared by : Dwi Rahayu (09640016)PENDAHULUANLogging adalah suatu alat yang dirancang guna mendapatkan informasi tentang keadaan bawah permukaan (subsurface).

Menurut Yana Hendrayana, berdasarkan fungsinya Well Log dapat dibedakan menjadi empat fungsi, yakni Permeable Zone Logs, Resistivity Logs, Porosity Logs dan Borehole Condition. Yang pertama yaitu untuk mengetahui Zona Permeable kita dapat menggunakan Log Spontaneous Potential (Log SP), Log Gamma Ray dan Log Caliper. Log SP mengukur nilai Self Potensial (SP) dari suatu formasi.Ilmuwan Inggris, Ernest Rutherford menjelaskan bahwa inti atom yang tidak stabil (radionuklida) mengalami peluruhan radioaktif. Partikel-partikel kecil dengan kecepatan tinggi dan sinar-sinar menyebar dari inti atom ke segala arah. Para ahli kimia memisahkan sinar-sinar tersebut ke dalam aliran yang berbeda dengan menggunakan medan magnet. Dan ternyata ditemukan tiga tipe radiasi nuklir yang berbeda yaitu sinar alfa, beta, dan gamma. Semua radionuklida secara alami memancarkan salah satu atau lebih dari ketiga jenis radiasi tersebut.

Sinar GammaBeberapa proses peluruhan radioaktif yang memancarkan partikel atau menyebabkan inti berada dalam keadaan energetik, sehingga inti selanjutnya kehilangan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik yaitu sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus besar dan berkas sinar ini tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sinar gamma mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.Didalam batuan tentunya terdapat mineral radioaktif dan non radioaktif. gamma ray log ini hanya akan mengukur jumlah dari sinar gamma yang dipancarkan oleh mineral radioaktifnya. Mineral-mineral yang mengandung radioaktif seringkali bukan mineral yang stabil (tidak tahan terhadap pelapukan) antara lain pada mineral feldspar. Dengan demikian batuan yang banyak mengandung fledspar akan memiliki nilai gamma ray yang cukup tinggi.

PRINSIPGamma 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, dan lain-lain. Pada dasarnya Gamma Ray Log (GR Log) merekam pancaran radioaktif dari formasi. Sinar radioaktif alami yang direkam berupa uranium, thorium, dan potassium..Log gamma ray merekam unsur radioaktif dalam skala API. Satuan dasarnya adalah CPS (count per second) yang kemudian dirubah menjadi API setelah dikalibrasi dengan suatu formasi yang sudah diketahui persis kandungan mineral radioaktifnya (U, Th and K).Unsur radioaktif umumnya banyak terdapat dalam shale (serpihcampuran lempung dan lanau) dan sedikit sekali terdapat dalam sandstone, limestone, dolomite, coal, gypsum, dan lain-lain. Pada interpretasi lapisan batubara, nilai gamma ray memperlihatkan harga yang paling rendah, karena batubara sangat sedikit mengandung unsur Kalium. Respon gamma dengan harga yang lebih besar daripada batubara diperlihatkan oleh respon lapisan keras yang banyak mengandung silica, dan kemudian oleh respon batupasir. Respon gamma yang tinggi diperlihatkan oleh batu lanau dan batu lempungBerikut ini adalah contoh kandungan unsur radioaktif dari lempung Kimmeridgian di daerah laut utara (Gjorlykke, 1975)

UnsurJumlah

Presentase

Uranium

5.27 ppm61Thorium10.46 ppm

33Potasium

1.34 %

6Dengan 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.

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.Macam Gamma Ray LogLog yang menggunakan sinar gamma natural yang disebut dengan Spectral Gamma Ray Log (SGR).Log yang menggunakan sinar gamma non-natural (gamma ray total). Densitas (density) atau rapat massa batuan dapat diukur dengan memanfaatkan sinar gamma. Untuk keperluan ini dipakai sumber sinar gamma misalnya Cesium-137 yang mampu memancarkan sinar gamma ke dalam formasi batuan.

Gamma-ray log memiliki dua manfaat mendasar yang membuat mereka penting untuk pemetaan: (1) mereka memberikan analisis dasar ukuran butir, dan (2) mereka dapat digunakan dalam berbagai bentuk casing lubang bor, di atas atau di bawah air

Selain itu, log gamma ray dapat digunakan sebagai pengganti SP Log untuk pendeteksian lapisan permeable,karena untuk formasi yang tidak terlalu resistif hasil SP Log tidak terlalu akurat.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.alat Gamma-ray-log mendeteksi foton radiasi gamma yang diterima oleh kristal selama periode waktu tertentu

Gambar Prinsip pelipatgandaan elektron di dalam tabung PMT

Gamma ray log memiliki tipikal kisaran API biasanya berkisar antara 0 s/d 150. Walaupun terdapat juga suatu kasus dengan nilai gamma ray sampai 200 API untuk jenisorganic rich shale.

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 denganVshale 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.

Faktor yang mempengaruhi respon alat, diantaranya:

Borehole EffectDipengaruhi oleh tipe alat dan ukuran lubang bor. Tipe LumpurDensitas lumpur memiliki pengaruh pada tingkat deteksi, lumpur dengan densitas tinggi menyerap sinar gamma lebih efisien dan mengurangi rata-rata perhitungan.Semakin cepat kecepatan logging, semakin sedikit waktu alat dapat bereaksi dan menghitung intensitas radiasi dengan benar.

KEGUNAANLog gamma ray digunakan untuk membedakan lapisan-lapisan shale dan non shale pada sumur-sumur open hole atau cased hole dan juga pada kondisi ada lumpur maupun tidak. Log Sinar Gamma digunakan untuk identifikasi litologi, korelasi antar formasi, dan perhitungan volume shale atau prosentase kandungan shale pada lapisan permeable. Log ini juga bisa menentukan kedalaman perforasi yang telah diinjeksi air (water plugging).

Sinar gamma sangat efektif dalam membedakan lapisan permeable dan non permeable karena unsur-unsur radioaktif cenderung berpusat di dalam serpih yang non permeable dan tidak banyak terdapat dalam batuan karbonat atau pasir yang secara umum bersifat permeable. Korelasi Inter-Well : Abu vulkanik (bentonitic intervals) memungkinkan untuk terkumpul pada waktu yang bersamaan pada area yang luas. Oleh karena itu mereka dapat digunakan untuk mengkorelasikan antar sumur. Puncak dalam log thorium umumnya menunjukkan tanda yang tepat dalam korelasi ini. Deteksi Phosphat : Uranium juga berasosiasi dengan phosphat Estimasi Potensi UraniumPotensi Hidrokarbon : Materi organic mengandung uranium. Jika terkumpul dalam lingkungan dan dapat dipertahankan maka bertransformasi menjadi hidrokarbon. Sehingga, terdapat korelasi antara kandungan uranium dan hidrokarbon.Deteksi Rekahan : Garam Uranium terlarut kemudian dapat diendapkan di sepanjang rekahan, menyebabkan puncak lokal dalam uranium SGR Log. Namun, puncak uranium lokal tidak jelas mengindikasikan rekahan, sehingga kehadiran mereka harus diperiksa pada beberapa gambar log.