Türkiye'de ve dünyada petrol
Dünyada ve Türkiye'de petrol ve kullanılan birimler:
1) Petrol Nedir?
Petrol sözcügü Latince “Petro” (Tas) ve “Oleum” (Yag) birlesmesiyle olusmustur. Tasyagi anlamina gelir. Petrol, baslica hidrojen ve karbondan olusan ve içerisinde az miktarda nitrojen, oksijen ve kükürt bulunan çok karmasik bir bilesimdir ve yalin bir formülü yoktur. Normal sartlarda gaz, sivi ve kati halde bulunabilir. Rafine edilmis petrolden ayirt etmek için ham petrol diye isimlendirilen sivi petrol, ticari açidan en önemli olanidir. Gaz halindeki petrol, imal edilmis gazdan ayirt etmek için genelde dogal gaz olarak adlandirilir. Yari kati ve kati haldeki petrol ise agir hidrokarbon ve katrandan olusur. Bu türden petrole, özelliklerine ve yöresel kullanimlarina bagli olarak asfalt, zift, katran ve diger isimler verilir. Ham petrol ve dogal gazin ana bilesenleri hidrojen ve karbon oldugu için “Hidrokarbon” olarak da isimlendirilirler.
Ham petrol baslica sivi hidrokarbonlarla, degisen oranlarda çözünmüs gazlardan, katranlardan ve katki maddelerinden olusur. Ham petrolün fiziksel özellikleri genis sinirlar arasinda degisir. Çogunlukla hafif (yüksek graviteli) petroller açik kahverengi, sari veya yesil renkli, agir (düsük graviteli) petroller ise koyu kahverengi veya siyah renklidirler. Yüksek graviteli petrolün rafinajindan çogunlukla benzin, gazyagi ve motorin gibi hafif ve beyaz ürünler, düsük graviteli petrolün rafinajindan ise daha ziyade fuel oil ve asfalt gibi agir ve siyah ürünler elde edilir.
Dogal gaz hafif hidrokarbonlarin bir karisimi olup, ana bileseni metandir. Dünya gaz rezervlerinin yaklasik 2/3 ü ham petrolden ayri olarak (non-associated gas) bulunur. Kalan kismi ise ham petrolle birlikte veya ham petrol içinde çözünmüs halde (associated-gas) bulunur. Dogal gazin bilesenleri Dünyada çok degisken olmakla birlikte, degisen oranlarda baslica metan ve etan ile birlikte dogal gaz sivilari (Ngl's) olarak bilinen propan, bütan ve diger daha agir hidrokarbonlardir. Dogal gaz siklikla isil degerini ve buna bagli olarak ticari degerini olumsuz etkileyen kükürt ve karbondioksit gibi diger maddelerle birlikte bulunabilir. Dogal gazin rezervuar sartlarinda gaz halinde olan hafif bir ham petrol (kondanseyt) ile birlikte bulunmasi ticari degerini arttirir.
2) Petrolün Oluşumu
Tüm dogal hidrokarbonlar organik malzemenin bozunmasindan türemislerdir. Günümüzde oldugu gibi, geçmiste de (milyonlarca yil öncesinde) akarsular, rüzgarlar vs. o zamanin havzalarina (denizlere, göllere) kum, çakil, çamur ve çesitli iyonlar tasimislar ve bu tasinan malzemeler su diplerinde tabakalar halinde gittikçe kalinlasan çökelleri olusturmuslardir. Bu ortamlarda yasayan ve ölen canlilarin (baslica alg ve bakteriler) kalintilari da çökelen bu malzemeye karismislardir. Altta kalan tabakalar, üzerlerine çökelen yeni tabakalarin sebep oldugu büyük basinç altinda sertleserek kaya (sedimanter kayalar) haline dönüsmüslerdir. Bu arada çamurlara karisan canli kalintilarinin içerdigi karmasik hidrojen ve karbon molekülleri jeolojik zaman içerisinde, isi ve basinç tesiriyle parçalanip hidrokarbonlari olusturmustur. Bu sebeple ham petrol ve dogal gaz kömürle birlikte “Fosil yakitlar” olarak bilinir.
3) Petrolün Doğada Bulunuşu
Petrolün oluşumu başlığı altında anlatılan şekilde olusan petrol ve deniz suyu, sikisan çökeller içerisinden damlaciklar halinde sizarak birikebilecegi bosluklar aramis ve bu bosluklarin bulundugu daha gözenekli kayalara (baslica kumtasi ve kireçtasi) dogru hareket etmistir. Petrolün olustugu yüksek oranda organik malzeme içeren kaya (ana kaya) içinden sikisarak, daha gözenekli kayalara göç etmesine “Birincil göç” denir. Daha sonra petrol göç etmis oldugu bu yeni gözenekli kaya içerisinde, sudan hafif olmasi sebebiyle su ve diger basinçlarla yanlara ve yukariya dogru hareket eder.
Gözenekli kaya (rezervuar-hazne kaya) içerisindeki bu göçe “Ikincil göç” denir. Bu sekilde bir kisim petrol yol bulup yeryüzüne ve deniz diplerine sizarken bir kisim petrol de “Petrol kapani” olarak isimlendirilen bazi yer alti yapilarinda birikir, tipki çay bardagindaki çaya bandirilmis bir kesme sekerin gözeneklerinde doymus halde bulunan çay gibi, hazne kayanin çatlak, yarik ve gözenekleri içinde milyonlarca yil sakli kalir. Olusan petrolün kaybi anlamina gelen bu sizintilarin olmamasi, diger bir deyisle petrolün hazne kaya içerisinde kapanlanabilmesi için geçirimsiz bir tabakaya (örtü kaya) gereksinim vardir. Petrolün içinde toplanabildigi kapanlar iki yoldan meydana gelebilirler. Ya tektonik (yerkabugu hareketleri) olaylar sonucunda ya da stratigrafik (tabakalasma) olaylar sonucunda. Petrol kapanlari olusumlarina yol açan olaylara göre isimlendirilir. Her iki olayin da olusumunda etkili oldugu petrol kapanlari vardir.
4) Petrolün Aranması
Petrol aramalarinda uzmanlarin ana hedefinin petrol kapanlarinin saptanmasi oldugu açiktir. Bu nedenle petrol aramalari öncelikle bir jeoloji sorunudur ve özel bilgi ve teknigi gerektirir. Yeraltindaki petrolün varligini dogrudan gösteren hiçbir yöntem yoktur. Petrol aramaciliginda ilk evre, hidrokarbonlarin mevcut olabilecegi jeolojik açidan uygun yerleri tespit etmektir. Bu asamada havadan ve uzaydan çekilmis fotograflardan siklikla yararlanilir. Petrol aranacak yörenin öncelikle sedimanter (çökel-tortul ) kayalardan olusmasi gereginin yani sira, petrol olusturmus olmasi muhtemel ana kayanin, olusan petrolün içinde birikebilecegi hazne kayanin, hazne kayanin içinde petrolü kapanlayip, kaybolmasini önleyecek örtü kayanin varligi gibi hususlar öncelikle göz önünde bulundurulur. Ayrica bölgedeki kaya çesitleri ile bunlarin yayilislarinin, konumlarinin ve jeolojik yaslarinin, yerkabugundaki kivrim ve kiriklarin olusturdugu yapisal sekillerin belirlenmesi, kayalarin çökelme ortamlarinin arastirilmasi gerekmektedir. Bütün bu bilgilerin toplanmasi için koordineli ve entegre bir çalisma gereklidir.
Petrol ve gaz sahalarinin bulunmasi için öncelikle jeolojik etütler yapilir. Bunu yerkabugunun çesitli fiziksel özelliklerini ölçen, basta sismik olmak üzere gravite, manyetik ve rezistivite gibi jeofizik etütler izler. Yeraltindaki hidrokarbon birikintilerini bulmak için en çok kullanilan yöntem olan sismikte; suni bir kaynaktan yeraltina gönderilen ses dalgalari çesitli kayalardan yansiyarak yeryüzüne döner ve jeofon adi verilen aletlerle kaydedilirler. Bu kayitlar karmasik bilgisayar programlari ile islenerek yorumlanir ve muhtemel petrol birikintilerinin yerleri tespit edilir. Ancak yeraltindaki bir petrol ve gaz rezervuarinin mevcudiyeti yalnizca kuyu açarak, üretim yapmakla belirlenebilir. Özetle; jeolojinin laboratuar hizmetleri dahil her dali kullanilarak yapilan çalismalar sonucunda bir bölgenin petrol potansiyeli olumlu görüldügü takdirde, jeofizik yöntemler yardimiyla petrol kapani olabilecek noktalarin tespiti yapilir ve bütün bunlardan sonra tespit edilen noktalarin delinmesi (sondaj) petrol aramaciligi zincirinin son halkasini olusturur.
Yeni bir petrol sahasi bulma ümidiyle açilan ilk kuyuya “arama kuyusu” denir. Bu kuyuda petrol veya gaz bulunursa, kuyu “kesif kuyusu” olarak adlandirilir. Kuyuda petrol ve gaz bulunmazsa “kuru kuyu”, yalnizca su alinirsa “sulu kuyu” diye isimlendirilir. Kesif kuyusundan sonra, ayni rezervuar üzerinde kesfi teyit etmek ve sahanin büyüklügünü belirlemek amaciyla açilan kuyulara “tespit kuyusu” denir.
5) Petrolün Üretimi
Herhangi bir bölgenin petrol rezervi o bölgenin petrol kaynaklarindan ayri tutulmalidir. Bölgedeki rezervuarlarda bilinen petrol ve gaz miktari “yerinde rezervi” olusturur. Ancak bunun büyük çogunlugunu üretmek mümkün degildir. Petrol yataginin yayilimi saptandiktan sonra hazne kaya içindeki petrolün miktari (yerinde rezerv) ile bu miktarin ne kadarinin üretilebilecegi hesaplanir. Buna “Üretilebilir rezerv” denir. Üretilebilir petrol orani, petrolün niteligine, hazne kayanin gözeneklilik ve geçirgenlik özelligine baglidir. Bu oran ülkemizde, sahalarin niteligine göre, %5 ile %44 arasinda degismektedir. Bu oranlar disindaki petrol yeraltinda kalmakta ve üretilememektedir. Petrol kaynaklari rezervlerden her zaman çok fazla olup; yerinde rezerv, olasi, bulunmamis ve gelistirilmemis rezervlerle birlikte petrol üretilebilecek diger kaynaklari kapsar.
Petrollü alanin büyüklügü ve üretilebilir petrol miktari saptandiktan sonra, bu petrolü yeryüzüne çikarmak için yeteri kadar kuyu açilir. Bu kuyulara “gelistirme kuyusu” veya “üretim kuyusu” denir. Çikarilan petrol boru hatlari ile toplama istasyonlarindaki büyük tanklara, buradan da rafinerilere tasinmaktadir. Ham petrol rafinerilerde çesitli petrol ürünlerine (likit gaz, benzin, motorin, gazyagi, fuel-oil, asfalt, madeni yag vb.) dönüstürülmekte ve bu ürünler akaryakit dagitim organlari vasitasi ile tüketicinin hizmetine sunulmaktadir.
Yeraltinda gözenekli ve geçirgen bir ortamda bulunan hidrokarbonun rezervuardan kuyuya akmasini saglayan temel mekanizmalar; üretimle olusacak basinç düsüsü ile kayaç ve mayi genlesmesi, petrolün içinde erimis halde bulunan gazin basinç düsüsü ile serbest hale gelerek genlesmesi, su itimi ve gravite etkisidir. Petrol yeryüzüne açilan üretim kuyularindan, petrol haznesinin basinci yeterli ise fiskirarak, basinç yeterli degil ise pompalar yardimi ile çikar. Dünyada bu konuda belli basli sistemler; kuyuya gaz enjeksiyonu ile üretim sistemi, hidrolik, atbasi, burgu, elektrikli dalgiç pompa sistemleridir. Dünyada kullanimi en yaygin olan pompa cinsi atbasi pompalardir. Dogal gaz, yeryüzüne tamamen kendi basinci ile çikmakta ve rafineri islemine bagimli olmaksizin daha basit islemlerden sonra dogrudan tüketicinin hizmetine sunulmaktadir. Rezervuardaki hidrokarbonlarin bu mekanizmalarin yardimi ile ve dogal enerjisi ile kuyu içine akmasiyla gerçeklestirilen üretime birincil üretim denir. Ikincil üretim yöntemleri ise rezervuara çesitli mayilerin enjekte edilmesi ile nihai üretimin arttirilmasina yöneliktir. Rezervuarin basincini ve hidrokarbonlarin üretim kuyularina akisini arttirmayi hedefleyerek enjekte edilen maddeler arasinda su, karbondioksit çesitli kimyevi maddeler, buhar ve hidrokarbonlar sayilabilir.
6) Petrolün Özellikleri ve Sınıflandırılması
Dünyada üretilen petrolün siniflandirilmasinda dikkate alinan en önemli faktörler petrolün özgül agirligi (spesifik gravite), akmazligi (viskozite) ve içerdigi kükürt miktari gibi özellikleridir. Amerikan Petrol Enstitüsü (API) tarafindan çikarilan ve özgül agirliga bagli API gravite tanimi, bütün dünyada petrolün siniflandirilmasi için genel kabul görmüstür. Gravite, uluslar arasi bir birim olup genelde 10 ile 48 arasinda degismektedir. Gravite petrolün yogunlugu anlamina gelmez. Yogunlukla ters orantili olup formülü asagidaki gibidir:
Petrolün yogunlugu = 141.5 / (131.5 + Petrolün Gravitesi)
Bu tanima göre, düsük özgül agirlikli petrolün API gravitesi yüksektir.
Petrolün graviteye göre siniflandirilmasi asagidaki gibidir.
Hafif >31
Orta 20-31
Ağır 10-20
Tabii Bitümen