Kaya Gazı-Bilgi:
1--İnce taneli ve tabakalı
bir yapıya sahip olan ve de kerojen adı verilen organik madde içerdikleri için
ısıtıldığında petrol ve gaz üretilebilen tortul kayalar içerisindeki gazlara
‘kaya gazı’ deniliyor. Kaya gazı sondajı, klasik petrol ve doğalgaz
aramacılığına göre daha kolay, fakat daha pahalı bir iş. Diyarbakır’daki
aramalarda 4.500 metre derine inileceği belirtiliyor. Bu derinlikteki kaya katmanlannın
arasına tazyikli su ve su ile birlikte katkı maddeleri enjekte ediliyor.
Katmanlar basit anlatımla kınlınca kayalann arasındaki gaz açığa çıkıyor. Bu
gazlar başka borularla yeryüzüne çeki-liyor. Kaya gazı yerin 4-5 bin metre
derinliğindeki kayalann parçalanması sonucu ortaya çıkan gazın yer
yüzüne çekilmesiyle elde ediliyor.
1.1--Ana kaya doğal haliyle
geçirgen değildir. Bu nedenle öncelikle hapsettiği gazı serbest bırakacak
duruma getirilmesi gerekmektedir.Bunun için yüksek basınçla hidrolik çatlatma
işlemi uygulanır. İlk olarak 1950’li yıllarda ABD’nin Ohaio Eyaletinde
uygulanmış olduğu bilinen hidrolik çatlatma yön-temi günümüzde çok gelişmiştir.
1.1.1--Kaya gazı (Şeyl Gaz)
kayaç denilen formasyonların içinde sıkışmış olan doğal gazdır. Hidrolik
çatlatma adı verilen işlemle kaya katmanlarının içinde kırılmalar üretilerek
açığa çıkması sağlanır. Bu çatlatmalarda su basıncı kullanılır. İşte Kaya Gazı
devrimi ile suyun ayrılmaz ilişkisi burada başlar.
1.2--Petrol ve doğal gaz,
oluştuğu ana kayayı terk ederek farklı kayaçlar içerisine yerleşir. Ancak bu
göç sırasında oluşan petrol veya doğal gazın bir bölümü ana kayada kalır. Sözü
edi-len şeyi gazı (kaya gazı) oluştuğu ana kayayı terk etmeyen ye oluştuğu
kayacın gözeneklerinde kalan petrolden elde edilen
1.3—Basınç kaldırıldığında bu
madde ince çatlakları açık tutarak kaya gazının toplanmasını ve kuyuya doğru
akışını sağlar.Bu sıvı içindeki bazı kimyasallar ise bu çatlatma işleminin
başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesine yardımcı olur. Çatlatma sıvısı içinde
kullanılan kimyasalların cinsi ve miktarı jeolojik formasyona sondaj derinliğine
ve kayaç özelliklerine bağlı olarak değişir. Çatlatma sıvısında genellikle
akışkanlaştırıcı ve biocide kullanıldığı,diğer kimyasalların ise jeolojik
formasyona bağlı olarak nadiren kullanıldığı yazılmaktadır.Çatlatma sıvısı
hidrolik çatlatma sonrasında kuyu içindeki basınç düşürülerek dışarıya alınır.
Böylece kuyüdan gaz üretimi başlar .Geriye alınan suyun bir bölümü arıtılır ve
tekrar kullanılır.
1.4--Kaya Gazı üretiminde su,
hem düşey sondaj ile kuyunun delinmesinde, hem de hidrolik çatlatma sıvısı için
kullanılır. Kuyunun delinmesi sırasında bir miktar suya ihtiyaç olsa da suyun
%90’ı hidrolik çatlatma için kullanılmaktadır. Kaya Gazı çıkartma işleminde
kullanılacak olan su miktarı kuyunun uzunluğuna, kayanın özelliklerine ve
çatlatma işlemi sayısına bağlı olarak değişir.
1.5--Özellikle suyun arıtma
maliyetinin yüksek olması nedeniyle hidrolik çatlatmada su ihtiyacını en aza
indirecek yeni teknolojiler üzerine çalışmalar yapılıyor. Bu çalışmalar su
yerine sıvı propan, karbondioksit, nitrojen gazı kullanma ve her-hangi bir sıvı
olmadan ses dalgaları ile çatlatma gibi alter-natifler üzerine yoğunlaştı. Bu
yöntemle kuyu açılması için özel ekipmanların geliştirilmesine de çalışılıyor.
1.6—Kaya gazı üretimi için
ABD ‘deki olumsuzluklar mutlaka dikkate alınmalıdır. Kaya Gazı potansiyeli olan
bölgelerimizde hangi su kaynaklarınm kullanılabileceği ve geri dönüş sularının
nasıl arıtılacağına yönelik planlama çalışmalarının şimdiden yapılması gerekir.
Kaya Gazı üretiminde farklı
ülkeler farklı bölgesel jeolojik karakteristiklere ve özgün kayaç tabakası
özelliklerine sahip olmalarından dolayı su konusunda da farklı sorunlarla
karşılaşmaktadır.ABD’deki deneyimler Kaya Gazına yapılacak su tahsisinin kurak
dönemlere göre planlanmasının önemli olduğunu ortaya koydu. Bunun yanı sıra
bölgedeki su kaynaklarıyla ve doğal çevreyle ilgili sürekli kalite gözlemi
yapılmasının gereği de görülmüştür.
1.1--Bugün ABD’deki yaklaşık
bir milyon kuyuda bu yöntemin kullanıldığı ileri sürülmektedir. ABD’de
hâlihazırda 34 eyalette toplam 450.000 kaya gazı ku-yusu faaliyet halindedir.
2--Hidrolik çatlatma amacıyla
kullanılan çatlatma sıvısı %97,5 oranında su,% 2,5 oranında ise ince kum ve
bazı kimyasallardan oluşur. Bu sıvı kuyuların içine çok büyük bir basınçla
verilir.Böylece kaya gazının bulunduğu bölgede çatlaklar ve kılcal damarlar
yaratılır.
Çatlatma sıvısındaki ince
daneli kum açılan çatlakların içine girer.Hidrolik çatlatma işleminin sonunda
basınç kalkar.
3--Yatay sondaj uzunluğu
gelişen teknoloji ile bugün 2000 metreye çıkmıştır. Kaya Gazı üretimi için bir
yerleşim planı ile enjeksiyon ve üretim kuyuları açılır. Bu kuyuların üretim
ömrünün formasyona göre değişerek 5-15 sene arasında olacağı ileri
sürülmektedir.
4--Literatürde ortalama bir
kuyunun işletme süresi boyunca su ihtiyacının 11 000-30 000 m3 arasında olacağı
belirtilmektedir.Ortalama 20 000 m3 olarak kabul edilirse her
kuyu için 25x50 m ebadında ve 2 m derinliğinde olimpik bir havuzun suyu kadar
su kullanıldığı söylenebilir.
4.1--Birim enerji üretimi
için farklı enerji kaynaklarının çıkartılması ve işlenmesinde kullanılan su
miktarı kaya gazında, klasik doğal gazdan daha fazladır. Ancak fuel oil, kömür
ve biyodizel gibi yakıtlardan daha azdır. Kaya Gazı üretiminde kullanılacak
olan suyun talebi sürekli olacağı için özellikle kurak dönemlerde ve yaz
aylarında diğer sektörel kullanımlarıyla rekabet yaşanmaktadır.
4.2--Kuyulardan geri gelen
çatlatma sıvısı mineral ve acı suları da içinde barındırır. Bu suyun % 30u ile
% 70’i orijinal çatlatma sıvısıdır. Buna ilave olarak doğal formasyon suları da
bu suyla karışarak dışarı çıkar.
4.3--Kaya gazı üretiminde
hidrolik çatlatma işleminden sonra basılan suyun %10’u ile %40’ımn geri döndüğü
belirtiliyor. Geri dönen suların kalitesi de kuyu yerlerine ve derinliğe göre
değişken olup bunlar ancak çeşitli seviyelerde arıtmaya tabi tutularak ve temiz
su ilave edilerek kullanılabiliyor.
4.4--Geri dönüş suyunun
içerisinde yüksek miktarda sodyum ,kalsiyum,magnezyum bulunur. Bu nedenle
tekrar kullanılmadan atık olarak biriktirilmeden önce arıtılmalıdır.patlayıcı
gazlarla oluşturacağı güvenlik riskleri de bu kullanımın güvenliğinin
sorgulanmasına neden oluyor. Geri dönüş suyu ve üretimde çıkan formasyon suyu
kuyu bölgesinde kurulan bir arıtma sisteminde, bölgedeki yerel yönetimlerin
arıtma sisteminde ya da özel bir arıtma tesisinde arıtılmaktadır.Ancak arıtma
ihtiyacı duyulan atık suyun miktarı ve belediye arıtma tesislerinin bu suların
arıtılması için uygun teknik özellikte olmaması ABD’nin bazı bölgelerinde tartışma
yaratmıştır.
4.5--Kaya Gazı üretiminde
yeraltı suyunun kirletilmesi bir iddia olarak gündemdedir. Bunun için bir
gözlem kuyuları sis-temi kurulmakta ve işletme başlamadan önce( tespit edilen
yeraltı suyunun özelliklerinde değişme olup olmadığı sürekli olarak yapılan
ölçümlerle izlenmektedir.
4.6--ABD Massachusetts
Institute of Technology (MIT) tarafından 2011 yılında yayımlanan raporda son 10
yılda hidrolik çatlatma uygulanan 20 000 kuyuda tespit edilen sorunlar
incelendi ve sadece 43 ciddi su kirliliği olayına rastlandı. Bu 43 vakanın 21inde
yeraltı suyunun gaz ve hidrolik çatlatma sıvısı ile kirlendiği, 15 inde şantiye
çevresinde yüzeyde kirlilik oluştuğu, 4 ünde su çekimi ve hava kirliliği
sorunlarının ortaya çıktığı diğer 3 ünde ise atık toplama sorunlarının
bulunduğu görüldü.
4.6.1--MIT tarafından
hazırlanan raporda 20 000 kuyudan çok büyük bir bölümünde hiçbir soruna
rastlanmamasının olumlu bir sonuç olduğu belirtildi. Ancak aynı raporda“ bu
konudaki riskin büyük olduğu ve sadece birkaç kuyudaki hatalı işletmenin bile
ciddi çevre sorunları yaratabileceğine dikkat edilmesi gerektiği “de ifade
edildi.
4.7--Çünkü Kuzeydoğu
Pensilvanya ve New York da yer alan Marcellus ve Utica kaya gazı
formasyonlarındaki akiferler- de yapılan araştırmalarda sistematik olarak içme
suyunda kaya gazı çekimi ile ilgili metan karışımı bulunmuştur. İncelenen 316
000 kuyunun %4.5’uğunda sızıntı sap-tandı.
4.8--Geleneksel klasik gaz
üretimine göre “su yoğun” bir teknoloji olan Kaya Gazı teknolojisi dünyanın
birçok ülkesi için umut haline geldi. Ancak bu yeni kaynak bir yandan enerji
talebini karşılamakta büyük avantaj sağlarken diğer taraftan su yönetimini
sektörel tahsisler ve kirlenme açısından zorlayacak.
5-- Kaya gazı üretiminin yaygınlaşması ve ihraç edilebilir
hale gelmesiyle, enerji savaşlannda petrol ve doğal gazın yerini kaya gazının
alması bekleniyor.Kaya gazı teknolojisi kullanılmadan önce, dünya doğal gaz
rezerv-üretimi açısından Rusya, İran, Türkmenistan, Azerbaycan ve Katar önemli
ülkelerdi. ABD’de geliştirilen yeni kaya gazı teknolojisiyle, 2000 yılından
sonra ABD doğal gaz üretimini sürekli olarak artırmaya başladı. ABD’nin, son
dört yılda ürettiği gaz miktan 200 milyar metrekübe ulaştı. Bu miktar,
Rusya’nın 2012 yılında ihraç ettiği doğal gaz miktannı geçmiş bulunuyor.
5.1--ABD’nin yerli
kaynaklannı kullanarak ürettiği kaya gazı, dünyanın en büyük doğal gaz
ih¬racatçısı Rusya’yı tehdit etmeye başladı. ABD’de üretilen kaya gazı elektrik
üretiminde kullanılıyor. 2000’lerde başlattığı kaya gazı çalışmalarıyla bugün
kaya gazı ihracatçısı durumuna gelmiş olan
5.2--ABD’de, bin metreküplük
doğal gazın fiyatı 100 dolann altına inmiştir. Türkiye’nin, 2012 yılında
Rusya’ya bin metreküplük doğal gaz alımı için 407 dolar ödediği düşünüldüğünde,
kaya gazı alternatifinin önemi daha da iyi anlaşılacaktır. Rusya’da ki enerji
uzmanlan, ABD’nin kaya gazı satışına başlamasıyla, 2016’dan sonra doğal gaz
fiyatlarının kalıcı olarak yan yanya düşeceğini, bunun Rus ekonomisi için felaket
anlamına geleceğini belirtiyorlar.
5.3--Petrol ve doğalgaz üreticileri
olumsuz etkilenecek.ABD’nin üretip, teknolojisini dünyaya pa-zarlamaya
başladığı kaya gazının, doğal gaz fi- yatlan dışında petrol fiyatlarını da
etkilemesi bekleniyor. Kaya gazı teknolojisindeki maliyetlerin süreç içerisinde
düşmesi, doğalgaz boru hatlarına benzer şekilde ülkelerarası boru hatlannm
devreye alınmasıyla, kaya gazı hem enerji arz güvenliğine katkı sağlayacak, hem
de enerji fiyatlarının düşmesini sağlayacaktır.
6--ABD’de 20001i yılların
başından beri kaya gazı üretiliyor.ABD’de kaya gazı üretiminin 200 milyar m3’ün
üzerine çıktığı belirtiliyor.(ABD’nin yıllık doğalgaz üretimi 610 milyar m3
dolayında). Büyük petrol tüketicisi olan ABD ve
Çin’in kendi kaynaklanndan kaya gazı çıkararal ihtiyaçlannı karşılamalannın
petrol üreten ülkelerin gelirlerinde azalmaya, petrol fıyatlannda ucuzluğa yol
açması bekleniyor.ABD’nin kaya gazı rezervinin 24.5 trilyon m3, Çin’in 36
trilyon m3 olduğu belirtiliyor.
7--Petrolde Suudi Arabistan,
İran, Irak, Katar, BAE, doğalgaz da ise Rusya, İran, Türkmenistan, Katar,
Azerbaycan kaya gazı üretiminin artmasından olumsuz etkileneceklerdir.Dünyanın
en büyük ikinci petrol tüketicisi Çin’de, kaya gazını kurtuluş olarak görmekte
ve bu alandaki yatınmlannı sürekli olarak artırmaktadır. ABD’yle birlikte,
Çin’in de kaya gazının çıkarılmasıyla ilgili yatırımlanyla, önümüzdeki 10 yıl
içerisinde, kullanıma arz edilen enerji kaynaklarının % 30 oranında artması
tahmin ediliyor.
7.1--Enerji arz miktanmn
artışı da, petrol ve doğal gaz fiyatlarının üzerinde büyük bir baskı
oluşturacaktır. Bu baskıyı ensesinde hisseden Rusya, doğal gaz fıyatlannda
indirim yapmaya başladı bile. ABD’nde kaya gazının üretimiyle birlikte, ABD’nde
doğal gaz fiyatları Avrupa’ya oranla 5 kat daha ucuz hale geldi.
Kaynak:
1--CBT-King, G.E.: “Hydraulic Fracturing 101 SPE Paper . SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference, The Wood' lands, TX. 6-8 February 2012.Accenture Report.2012 Water and Shale Gas Development Leveraging the US experience in new shale developments -Cothren, Jackson. yJ)Modeling the Effects of Non-Ripari- an Surface Water Diversions on Flow Conditions in the Little Red WatershedyJ) (Report). American Water Resources Asso- ciation, Fayetteville Shale Svmnosium 2012. D. 12.
2—Serdar İskender-tütev enerji
danışmanı
3—Dünya Gazetesi-Olayların
İçinden-Tevfik Güngör