Arama-Üretim Sektörü
Latince petro (taş) ve oleum (yağ) kelimelerinden oluşan petrol kelimesi taşyağı anlamına gelmektedir. Petrol, hidrojen ve karbondan oluşan, içerisinde az miktarda nitrojen, oksijen ve kükürt bulunan bir bileşimdir; yalın bir formülü yoktur.
Rafine edilmemiş sıvı haldeki petrole ham petrol, gaz halindeki petrole doğalgaz, yarı katı ve katı halde bulunan ve ağır hidrokarbon ve katrandan oluşan petrole ise özelliklerine ve yöresel kullanımlarına bağlı olarak asfalt, zift, katran ve benzeri isimler verilir. Ham petrol ve doğalgazın ana bileşenleri hidrojen ve karbon olduğu için hidrokarbon olarak da isimlendirilirler.
Ham petrol, sıvı hidrokarbonlarla değişen oranlarda çözünmüş gaz, katran ve katkı maddelerinden oluşur. Hafif (yüksek graviteli) petrol açık kahverengi, sarı veya yeşil renkli; ağır (düşük graviteli) petrol ise koyu kahverengi veya siyah renklidirler. Yüksek graviteli petrolün rafinajından çoğunlukla benzin, gazyağı ve motorin gibi hafif ve beyaz ürünler; düşük graviteli petrolün rafinajından ise fuel-oil ve asfalt gibi ağır ve siyah ürünler elde edilir.
Tüm doğal hidrokarbonlar, organiklerin bozunmasından türemiştir. Milyonlarca yıl öncesinde akarsu ve rüzgârlar o zamanın havzalarına kum, çakıl, çamur ve çeşitli iyonlar taşımış, taşınan malzemeler su diplerinde tabakalar halinde gittikçe kalınlaşan çökelleri oluşturmuştur. Bu ortamlarda yaşayan ve ölen canlıların kalıntıları da çökelen bu malzemeye karışmıştır. Altta kalan tabakalar, üzerlerine çökelen yeni tabakaların sebep olduğu büyük basınç altında sertleşerek sedimanter kayalar haline dönüşmüştür.
Bu arada çamurlara karışan canlı kalıntılarının içerdiği karmaşık hidrojen ve karbon molekülleri, zaman içerisinde ısı ve basınç tesiriyle parçalanarak hidrokarbonları oluşturmuştur. Bu nedenden dolayı ham petrol ve doğalgaz, kömürle birlikte fosil yakıtlar olarak bilinir.
Petrol ve deniz suyu, sıkışan çökeller içerisinden damlacıklar halinde sızarak birikebileceği boşluklar aramış ve bu boşlukların bulunduğu daha gözenekli kayalara doğru hareket etmiştir. Petrolün oluştuğu yüksek oranda organik malzeme içeren ana kaya içinden sıkışarak daha gözenekli kayalara göç etmesine birincil göç denir.
Daha sonra petrol, göç etmiş olduğu bu yeni gözenekli kaya içerisinde sudan hafif olması sebebiyle su ve diğer basınçlarla yanlara ve yukarıya doğru hareket eder. Gözenekli (rezervuar – hazne) kaya içerisindeki bu göçe ikincil göç denir. Bu şekilde bir kısım petrol, yol bulup yeryüzüne ve deniz diplerine sızarken, diğer bir kısım da petrol kapanı olarak isimlendirilen bazı yeraltı yapılarında birikir; hazne kayanın çatlak, yarık ve gözenekleri içerisinde milyonlarca yıl saklı kalır. Oluşan petrolün kaybı anlamına gelen bu sızıntıların olmaması, yani petrolün hazne kaya içerisinde kapanlanabilmesi için geçirimsiz bir tabakaya (örtü kaya) gereksinim vardır. Petrolün içinde toplandığı kapanlar, tektonik olaylar sonucunda ya da stratigrafik (tabakalaşma) olaylar sonucunda oluşur.
Petrol aramalarında uzmanların amacı, petrol kapanlarının tespitidir. Bu nedenle petrol aramaları, öncelikle bir jeoloji sorunudur ve özel bilgi ve teknik gerektirir. Yeraltındaki petrolün varlığını doğrudan gösteren hiçbir yöntem yoktur.
Petrol aramacılığında ilk evre, hidrokarbonların mevcut olabileceği jeolojik açıdan uygun yerleri tespit etmektir. Bu aşamada havadan ve uzaydan çekilmiş fotoğraflardan yararlanılır. Petrol aranacak yörenin öncelikle sedimanter kayalardan oluşması gerekmektedir. Ayrıca;
Petrol ve doğalgaz sahalarının bulunması için öncelikle jeolojik etütler yapılır. Yerkabuğunun çeşitli fiziksel özelliklerini ölçmek için sismik, gravite, manyetik ve rezistivite gibi jeofizik etütler izler. Yeraltındaki hidrokarbon birikintilerini bulmak için en çok kullanılan yöntem olan sismik, suni bir kaynaktan yeraltına gönderilen ses dalgalarının çeşitli kayalardan yansıyarak yeryüzüne dönmesi ve jeofon adı verilen aletlerle kaydedilmesidir. Bu kayıtlar, bilgisayar programlarında işlenerek yorumlanır ve muhtemel petrol birikintilerinin yerleri tespit edilir. Ancak yeraltındaki bir petrol ve doğalgaz rezervuarının mevcudiyeti yalnızca kuyu açarak, üretim yaparak belirlenebilir.
Herhangi bir bölgenin petrol rezervi, o bölgenin petrol kaynaklarından ayrı ele alınmalıdır. Bölgedeki rezervuarlarda bilinen petrol ve doğalgaz miktarı, yerinde rezervi oluşturur. Ancak bu rezervin büyük bir kısmını üretmek mümkün değildir. Petrol yatağının yayılımı saptandıktan sonra hazne kaya içerisindeki yerinde rezerv ile bu miktarın ne kadarının üretilebileceği, yani üretilebilir rezervi hesaplanır.
Üretilebilir rezerv, petrolün niteliğine, hazne kayanın gözeneklilik ve geçirgenlik özelliğine bağlıdır. Bu oran ülkemizde sahaların niteliğine göre %5 ila %44 arasında değişmektedir. Bu oranlar haricindeki petrol, yeraltında kalmakta ve üretilememektedir. Petrol kaynakları, her zaman için rezervlerden çok daha fazladır. Çünkü yerinde rezerv, olası, bulunmamış ve geliştirilmemiş rezervlerle birlikte petrol üretilebilecek diğer kaynakları kapsamaktadır.
Çıkarılan petrol, boru hatları ile toplama istasyonlarındaki büyük tanklara, buradan da rafinerilere taşınmaktadır. Ham petrol, rafinerilerde çeşitli petrol ürünlerine (likit gaz, benzin, motorin, gazyağı, fuel-oil, asfalt, madeni yağ vb.) dönüştürülmekte ve akaryakıt istasyonları kanalıyla da tüketicinin hizmetine sunulmaktadır.
Yeraltında gözenekli ve geçirgen bir ortamda bulunan hidrokarbonun rezervuardan kuyuya akmasını sağlayan temel mekanizmalar, üretimle oluşacak basınç düşüşü ile kayaç ve mayi genleşmesi, petrolün içinde erimiş halde bulunan gazın basınç düşüşü ile serbest hale gelerek genleşmesi, su itimi ve gravite etkisidir. Petrol, yeryüzüne açılan üretim kuyularından petrol haznesinin basıncı yeterli ise fışkırarak, basınç yeterli değil ise pompalar yardımı ile çıkar. Üretimde kullanılan başlıca teknikler şunlardır:
Rezervuardaki hidrokarbonların bu mekanizmaların yardımıyla kuyu içine akmasıyla gerçekleştirilen üretime birincil üretim denir. Rezervuara çeşitli mayilerin enjekte edilmesi ile nihai üretimin arttırılmasına ise ikincil üretim denir.
Dünyada üretilen petrolün sınıflandırılmasında aşağıdaki faktörler dikkate alınmaktadır:
Amerikan Petrol Enstitüsü (API) tarafından çıkarılan ve özgül ağırlığa bağlı API Gravitesi tanımı, bütün dünyada petrolün sınıflandırılması için genel kabul görmüştür. Uluslararası bir birim olan gravite, 10 ila 48 arasında değişmektedir. Gravite, petrolün yoğunluğu anlamına gelmez.
Yoğunlukla ters orantılı olan gravitenin formülü aşağıdaki gibidir:
Petrolün yoğunluğu = 141.5 / (131.5 + Petrolün gravitesi)
Bu formül göre düşük özgül ağırlıklı petrolün API gravitesi yüksektir. Petrolün graviteye göre sınıflandırılması aşağıdaki gibidir.
Kolay üretilebilir olması, taşınabilmesi ve işlenebilmesi sebebiyle günümüzde dünya petrol talebinin %90’ı hafif ve orta petrol ile karşılanmaktadır. Dünya petrol kaynaklarının ancak % 25’ini hafif ve orta petrol teşkil etmektedir. Dünyada ağır petrol rezervleri, Brezilya, Kanada, Amerika, Rusya ve Venezuela’da bulunmaktadır. Ancak ağır petrolün taşınması ve mevcut rafinerilerde ham madde olarak kullanılması için iyileştirilmesi gerekmekte, bu da ek maliyet getirmektedir.
Ham petrolün üretilmesinde ve işlenmesinde bir diğer faktör de akmaya karşı direnç olarak tanımlanan viskozitedir. Düşük viskoziteli petrollerin üretimi, taşınması, işlenmesi daha kolay ve ekonomik olduğundan dünya ticaretinde bu tür petroller tercih edilmektedir.
Petrol, içerdiği kükürt miktarı açısından da sınıflandırılır. Bu konuda belirlenmiş kesin kriterler bulunmamakla birlikte genel olarak kükürt yüzdesinin % 0,5’in altında olması durumunda petrol kükürtsüz (sweet) kabul edilir.
Kaynak: Petrol İşleri Genel Müdürlüğü
