MAKALELER / Kaya Gazı-Bilgi





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

 




Makalenin İzlenme Sayısı : 134

Eklenme Tarihi : 24.06.2022

Önceki sayfaya geri dön.