Electronic Theses and Dissertation

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi elastisitas batuan di Cekungan Powder River, Amerika Serikat, dengan fokus pada Lapangan Teapot Dome. Cekungan ini merupakan salah satu wilayah dengan potensi sumber daya alam terbesar di Amerika Serikat, termasuk produksi batubara yang signifikan serta kontribusi dalam produksi minyak dan gas alam. Penelitian ini menggunakan teknik Full Waveform Inversion (FWI) untuk menghasilkan model bawah permukaan yang lebih akurat dari data seismik pre-stack. FWI memungkinkan rekonstruksi parameter elastisitas batuan melalui analisis gelombang seismik yang mencerminkan respons elastis batuan terhadap gangguan seismik. Hasil penelitian menunjukkan adanya sejumlah anomali kecepatan dalam model akhir Vp, Vs, dan densitas, yang mengindikasikan keberadaan struktur geologi seperti zona patahan atau intrusi magma. Anomali ini tampak dari distorsi dan variasi warna yang tidak merata dalam model, yang mengarah pada kemungkinan adanya struktur positif flower yang memengaruhi sifat elastisitas batuan di wilayah tersebut. Klasifikasi batuan di Teapot Dome berdasarkan elastisitas mengungkapkan rentang Modulus Young antara 6.48 GPa hingga 14.42 GPa, Modulus Geser antara 3.38 GPa hingga 5.02 GPa, dan Rasio Poisson antara 0.34 hingga 0.43. Klasifikasi ini menunjukkan adanya variasi signifikan dalam sifat mekanik batuan, yang penting untuk menentukan zona prospektif bagi eksplorasi hidrokarbon. Selain itu, korelasi litologi dalam penelitian ini dilakukan dengan mengacu pada parameter elastisitas batuan, termasuk kecepatan gelombang P (Vp), kecepatan gelombang S (Vs), dan densitas. Hubungan ini memungkinkan identifikasi dan klasifikasi litologi secara lebih akurat, serta mendukung interpretasi stratigrafi yang lebih tepat di daerah penelitian. Pemahaman mendalam mengenai penerapan FWI ini diharapkan dapat mempercepat proses eksplorasi dan pemanfaatan sumber daya alam di Cekungan Powder River, serta memberikan kontribusi signifikan dalam studi geofisika dan eksplorasi hidrokarbon secara umum.


Kata kunci: Full waveform inversion, elastisitas batuan, litologi batuan, lapangan teapot dome, cekungan powder river.

This study aims to identify rock elasticity in the Powder River Basin, USA, with a focus on the Teapot Dome Field. The Powder River Basin is one of the most significant natural resource areas in the United States, notable for its substantial coal production and contributions to oil and natural gas production. This research employs Full Waveform Inversion (FWI) to generate a more accurate subsurface model from pre-stack seismic data. FWI facilitates the reconstruction of rock elasticity parameters through the analysis of seismic waves, which reflect the elastic response of rocks to seismic disturbances. The results reveal several velocity anomalies in the final models of Vp, Vs, and density, indicating the presence of geological structures such as fault zones or magma intrusions. These anomalies are characterized by distortion and uneven color variations in the model, suggesting the potential influence of flower structures on the elastic properties of rocks in the region. Classification of rocks in the Teapot Dome based on elasticity shows Young's Modulus ranging from 6.48 GPa to 14.42 GPa, Shear Modulus from 3.38 GPa to 5.02 GPa, and Poisson's Ratio from 0.34 to 0.43. This classification indicates significant variations in rock mechanical properties, which are crucial for identifying prospective hydrocarbon exploration zones. Additionally, the study correlates lithology with rock elasticity parameters, including P-wave velocity (Vp), S-wave velocity (Vs), and density. This correlation enables more accurate lithological identification and classification, supporting more precise stratigraphic interpretation in the study area. A deeper understanding of FWI applications is expected to expedite the exploration and utilization of natural resources in the Powder River Basin and provide significant contributions to geophysical studies and hydrocarbon exploration. Keywords: Full waveform inversion, rock elasticity, rock lithology, Teapot Dome field, Powder River Basin.