NotDefteri



Yüklə 48,87 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix11.04.2018
ölçüsü48,87 Kb.
#37721


92

A¤ustos 2006

B‹L‹M

ve

TEKN‹K



V u r a l   A l t › n

Not Defteri

‘Petrol’ sözcü¤ü, Grekçe’de ‘kaya’ anlam›-

na gelen 

petra

sözcü¤üyle ‘ya¤’ anlam›na ge-



len elaion veya Latince oleum sözcüklerinin

birleflimi. ‘Kaya ya¤›’ anlam›na geliyor. Yerka-

bu¤unun baz› bölgelerinde üst kaya katman-

lar›nda var. Do¤adaki haline, rafine edilmifl

olan›ndan ay›rdetmek için ‘ham petroller’ de-

niyor. Ço¤ul, çünkü görünüflü ve bileflimi

hayli de¤iflken. Ço¤unlukla; halkal› (‘aroma-

tik’) yap›lar bar›nd›rmayan, tekli karbon kar-

bon ba¤lar›n›n düz veya dallan›p budaklanan

zincirlerinden (‘alifatik’) oluflan, metan ve

etan benzeri doymufl hidrokarbonlar›n (‘al-

kan’lar) karmafl›k bir bilefliminden olufluyor.

Azot, oksijen ve kükürt bileflenlerini de saf-

s›zl›k olarak içermekte. Fiziksel özellikleri,

keza hayli de¤iflken ve halk aras›nda yayg›n

olan kan›n›n aksine; kat›, s›v› veya gaz halin-

de olabiliyor. ‘Yüksek graviteli’ olarak nite-

lendirilen hafif petroller, genellikle aç›k kah-

ve, sar› ya da yeflil; ‘düflük graviteli’ a¤›r pet-

roller ise, koy kahverengi veya siyah renkli.

Oluflumu hakk›nda de¤iflik kuramlar var.

Jeologlar aras›nda en yayg›n kabul göreni, bi-

yoloji kökenli ‘biyojenik’ veya ‘organik’ ku-

ram. Bu kurama göre petrolün kökeni, mil-

yonlarca y›l önce yaflam›fl olan minik deniz

hayvanlar›yla tek hücreli yosunlar›n (‘alg’ler)

kal›nt›lar›na dayan›yor. Çünkü içeri¤inde

böyle kal›nt›lar var. Bu kal›nt›lar, deniz dibi-

ne çöküp çamurla kar›flt›ktan ve oksijensiz

ortamda çürüyerek bozunduktan sonra, üst-

lerinde biriken kal›n tortul katmanlar›n›n al-

t›na gömülmüfl. Oluflan organik malzeme, je-

olojik zaman ölçe¤ine yayg›n olarak çal›flan

bas›nç ve ›s› etkilerinin alt›nda ‘yap›sal dönü-

flüm’e (‘metamorfoz’) u¤rayarak petrole vü-

cut vermifl. Yüksek s›cakl›k ve bas›nç, kal›nt›-

lar›n önce, ‘kerogen’ denilen mumsu bir mal-

zemeye, sonra da ‘katagenez’ denilen bir sü-

reçle, s›v› ve gaz hidrokarbonlara dönüflmesi-

ne yol açm›fl.

Kerogen diye genel olarak, tortul kayala-

r›n bilefliminde genellikle var olan organik

malzemenin bir k›sm›n› oluflturan, kat› mum-

su yap›daki maddeye deniyor. 1000’i aflan

dev molekül a¤›rl›¤› nedeniyle s›radan orga-

nik çözücülerde çözünmeyen kimyasal bile-

fliklerden oluflmakta. Çözünebilen k›sm›, ‘bi-

tüm’ denilen katran türü. Gerçi bitüme do¤a-

da da rastlan›yor. ‘Katagenez’ ise, bu organik

kerogen malzemenin, petrol ve do¤al gaz gi-

bi hidrokarbonlara dönüfltüren ‘molekül par-

çalanmas›’ süreci. Sürecin bafllang›çtaki kero-

gen malzemesinin, h›zlar› s›cakl›k ve özellik-

le de bas›nca ba¤l› olan tepkime sabitlerinin

büyüklü¤üyle belirlenen paralel bir dizi par-

çalanma tepkimesi sonucunda, zamanla hid-

rokarbonlara dönüfltürdü¤ü düflünülüyor. Ni-

tekim, bu kerogen malzemesi, hidrokarbon

oluflum sürecinin erken bir aflamas›nda do-

nup kalm›fl oldu¤u san›lan ‘katranl› kumul-

lar’da (‘tar sands’) ve ‘yapraktafl› ya¤lar›’nda

(‘shale oil’) da var.

Katagenez sürecinin çal›flt›¤› ve jeologla-

r›n ‘s›cakl›k penceresi’ olarak adland›rd›¤›,

belli bir s›cakl›k aral›¤› var. S›cakl›k yeralt›n-

da derinlere inildikçe artt›¤›ndan, bu s›cakl›k

aral›¤›na bir derinlik aral›¤› karfl›l›k gelmek-

te. Yerkabu¤undaki s›cakl›k co¤rafi konuma

göre de¤ilebildi¤inden, tipik petrol derinli¤i 4

ile 6 km aras›nda. Ancak, oluflan hidrokar-

bonlar, içinde olufltuklar› bu derinliklerdeki

‘kaynak kayaç’tan, yüksek bas›nç nedeniyle

damlalar halinde s›zarak, kaya yap›lar›ndan

daha az yo¤un olduklar›ndan dolay›, geçit

buldukça yükselirler ve civarda varsa e¤er,

daha gözenekli bir yap›ya sahip olan bir ‘haz-

ne kayaç’ ya da ‘rezervuar’a göç ederler. Bu

katman›n gözenekleri aras›ndaki dikey geçit-

lerden yukar› do¤ru s›zarak t›rman›r ve geçir-

gen olmayan bir katmana rastlad›klar›nda, s›-

k›fl›p kal›rlar. Böyle; geçirimsiz bir ‘örtü ka-

yaç’›n alt›ndaki gözenekli yap›da s›k›flm›fl bu-

lunan, s›v› ve biraz da gaz fazlar›n›n kar›fl›m›

halindeki sulu hidrokarbon birikintisine ‘pet-

rol rezervi’ denmekte. K›sacas›, bir co¤rafya

konumunda petrol rezervinin bulunmas› için,

üç unsurun bir arada var olmas› gerekiyor:

Altta kaynak oluflturan bir katman, arada t›r-

manma kanallar› bar›nd›ran gözenekli bir

hazne kayaç ve üstte, petrolü oluflturan hid-

rokarbonlar›n yükselerek kaçmas›n› engelle-

yen geçirimsiz bir örtü kayaç. Hazne kayaç

içerisindeki hidrokarbonlar yo¤unluklar›na

göre, yukar›dan afla¤›ya do¤ru, gaz ve ham

petrol fleklinde s›ral›d›r. En altta ise su bulu-

nur. Örtü kayaçla karfl›lafl›lmad›¤› durumlar-

da, petrol yüzeye ulaflt›kça, oksijenin varl›¤›n-

da zamanla yanar.

Petrolün bir de; Eski Sovyetler Birli¤i dö-

neminde Nikolai Kudryavtsev taraf›ndan ge-

lifltirilmifl ve Bat›’da da, Avusturyal› astrofi-

zikçi Thomas Gold’un bafl›n› çektigi bir grup

bilim insan› taraf›ndan savunulmufl olan, ‘bi-

yoloji kökenli olmayan’ (‘abiyojenik’) bir olu-

flum kuram› var. Bu kurama göre gezegeni-

mizde do¤al olarak, bir k›sm› hidrokarbonlar

fleklinde olmak üzere, büyük miktarlarda kar-

bon bulunmakta. Hidrokarbonlar, di¤er sulu

gözenek ak›flkanlar›ndan daha az yo¤un ol-

duklar›ndan, derin çatlak a¤lar›ndan yukar›-

ya do¤ru yükseliyorlar. Yolda karfl›laflt›klar›

kayalarda yaflayan ‘s›cakl›¤a düflkün’ (‘termo-

filik’) bakterilerin kal›nt›lar›n› bünyelerine

katmalar›, petrolde rastlanan ‘biyolojik iflaret-

ler’in k›smi nedenini oluflturmakta. Kuram

ayr›ca, petrol biliminde daha önce aç›klana-

mam›fl olan baz› problemleri, örne¤in do¤al

petrolde gözlemlenen optik etkinli¤in as›l ve

içsel (‘intrinsic’) bileflenini, farkl› derinlikler-

deki petrol haznelerinin eser element özellik-

lerini baflar›yla aç›kl›yor. Öte yandan, kuram

savunucular›na göre, akademik bir öneri ol-

maktan ç›km›fl bir halde. Kiev’deki Jeoloji Bi-

limleri Enstitüsü’nde çal›flan Ukraynal› dört

bilim insan›n›n

1

bu kurama dayal› olarak bafl-



latt›klar› petrol aramalar›n›n, özellikle de

Petrol...

notDefteri  7/19/05  9:24 AM  Page 92



93

A¤ustos 2006

B‹L‹M

ve

TEKN‹K



Not Defteri

Dinyeper-Don Havzas›’ndaki petrol ve gaz

alanlar›n›n keflfedilip gelifltirilmesine bulun-

duklar› katk›lar›n; 1951 y›l›na kadar ‘petrol

fakiri’ say›lan Rusya’y› bugün dünyan›n en

büyük petrol üreticisi ve ihracatç›s› durumu-

na getirmifl oldu¤u yönünde görüfller var. Bu

yüzden, sözkonusu dört bilim insan›na 1993

y›l›nda, ‘Bilim ve Teknoloji Alan›nda Ukrayna

Devlet Ödülü’ verildi. Fakat yine de bu ku-

ram, özellikle Bat›l› bilim insanlar› aras›nda

bir az›nl›k görüflü oluflturmakta. Konu gün-

deme, baz› havzalarda bazen, beklenmedik

ilave petrol s›z›nt›lar›yla karfl›lafl›ld›¤›nda

gündeme geliyor. Böyle durumlar kuram›n

karfl›tlar› taraf›ndan, ‘jeolojik gariplikler’ ola-

rak nitelendirilmekte. Bilindi¤i kadar›yla, Ba-

t›l› flirketlerin hiçbirisi aramalar›n› bu kura-

ma dayand›rm›yor.

Her halukarda petrol, ço¤u kez san›ld›¤›

gibi yeralt›nda göller halinde de¤il, uygun ka-

yaç katmanlar›n›n gözeneklerinde gizlidir.

Bu kayaç t›pk›, su emdirilmifl bir süngerin

plastik bir pofletin içine konduktan sonra, po-

fletin a¤z›n›n iyice ba¤lan›p olabildi¤ince s›-

k›lm›fl halinde oldu¤u gibidir. Rezervin aran-

mas› sürecinde, önce petrol bar›na¤› olmaya

uygun görünen jeolojik biçimlenmeler belir-

lenir. Petrolün ve de gözenekli hazne kayac›n

yo¤unlu¤unun görece düflük olmas›, yerçeki-

mi sabitinin rezerv yöresindeki de¤erinin bi-

raz düflük olmas›n› gerektirmektedir. Duru-

mun böyle olup olmad›¤›n› anlamak için ‘gra-

vimetre’ler kullan›l›r. Öte yandan, en d›fltaki

örtü kayac›n demir minerali içerme olas›l›¤›

yüksektir. Bu mineral ise, yerin manyetik ala-

n›nda m›knat›slabilir oldu¤undan, ek bir

manyetik alana yol aç›yor. Dolay›s›yla, aday

bölgelerdeki do¤al manyetik alan fliddetleri,

‘manyetometreler’le ölçülüyor. Toplanan veri-

ler, petrolün varl›¤›na dair güçlü bir olas›l›¤a

iflaret ediyorsa, s›ra kuyu açmaya gelmifl de-

mektir.

Kal›nl›¤› ortalama 50m civar›nda olan ör-



tü kayaçta bir kuyu aç›l›p da atmosfer bas›n-

c› afla¤›ya sark›t›ld›¤›nda, gözeneklerde bulu-

nan görece yüksek bas›nç alt›ndaki petrol,

kuyudaki düflük bas›nca do¤ru s›zmaya bafl-

lar. Hazne bafllang›çta bas›nç alt›nda oldu-

¤undan, petrol bir süre için kendili¤inden

yükselip yüzeye ulaflabilir. Bu durumda, haz-

nenin çeflitli noktalar›nda kuyular aç›p, kuyu

a¤›zlar›n› toplay›c› boru hatt› a¤›na ba¤lamak

yeterlidir. Kuyular birbirine fazla yak›n olur-

sa, kuyu bafl›na verim düfler. Kuyu açmak za-

ten pahal› bir ifllemdir. Öte yandan az say›da

kuyu, toplam üretim h›z›n›n düflük olmas› an-

lam›na gelir. Dolay›s›yla, haznenin topo¤raf-

yas›na, kayaç katmanlar›n›n yap›s›na, petro-

lün diffüzyon katsay›s›na ve yo¤unluk gibi di-

¤er fiziksel özelliklerine ba¤l› olarak matema-

tiksel bir model haz›rlan›p incelenir ve aç›la-

cak optimal kuyu say›s› önceden belirlenir.

Petrol e¤er ak›flkansa (viskozitesi düflük)

kuyu bafl›na verim (varil/gün) yüksektir. Fa-

kat, haznedeki petrol azald›kça gözenekli ya-

p› rahatlar, bas›nc› düfler ve petrol zerrecikle-

ri daha yavafl s›zmaya bafllar. Kuyu verimi

düflmüfltür. Buraya kadarki aflamaya ‘birincil

ç›kartma’ deniyor. Birincil ç›kartma yönte-

miyle, haznedeki petrolün ancak %20 kadar›

ç›kart›labilir.

Bundan sonra ‘ikincil ç›kartma yöntemle-

ri’ne baflvurulmas›, örne¤in devreye pompala-

ma gücünün sokulmas› laz›md›r. Bu ifllev, ya

petrol alanlar›nda s›kça görülen ve bir elek-

trik motoruyla çal›flt›r›lan ‘tahtarevalli pom-

pa’, ya da kuyu dibine indirilen elektrikli dal-

g›ç pompalar taraf›ndan sa¤lan›r. Ayr›ca, ya

ek kuyular aç›larak, ya da eski kuyulardan ba-

z›lar› kapat›larak, bunlardan içeri su pompala-

n›r. Amaç, hazne kayaçtaki bas›nc› artt›rarak

petrol zerrreciklerini daha h›zl› harekete zor-

layarak, yeryüzüne ç›kmalar›na yard›mc› ol-

makt›r. Pompalanan su s›cak olursa daha et-

kilidir. CO

2

enjeksiyonu veya petrolle birlikte



ç›km›fl olan do¤al gaz›n geri pompalanmas›,

daha da iyi sonuç verir. Fakat gaz› pompala-

mak zor ve pahal›d›r. Birincil ve ikincil ç›kart-

ma yöntemleri birlikte, haznedeki petrolün

%25-35’ini ç›kartabilir. S›ra, ‘üçüncül ç›kart-

ma yöntemleri’nin uygulanmas›na gelmifltir.

Üçüncül ç›karma yöntemleri, pahal› ifllem-

ler oluflturduklar›ndan, ekonomik bulunduk-

lar› takdirde uygulan›rlar. Bu yöntemlerle ça-

l›flt›r›lan kuyular, petrol fiyatlar›n›n düflük ol-

du¤u dönemlerde kapat›l›p, fiyatlar yükseldi-

¤inde tekrar iflletmeye al›n›r. Yöntemler, pet-

rolün ak›flkanl›¤›n› artt›rmaya yöneliktir. Bu

amaçla, surfaktan denilen ve petrol zerrecik-

lerinin yüzey gerilimini azalt›p ak›flkanl›¤›n›

artt›ran kimyasallar veya ayn› ifllevi yerine ge-

tiren bakteriler kullan›l›r. Ya da ‘petrolün ç›-

kar›lmas›n› ›s›yla kolaylaflt›rma’ (‘thermally

enhanced oil recovery’, TEOR) tekniklerine

baflvurulur. En s›k kullan›lan yöntem, ikincil

kuyulara su buhar› enjeksiyonudur. Bu ge-

nellikle, ›s› ve elektri¤in birlikte üretildi¤i bir

‘eflüretim’ (‘kojenerasyon’) santral›n›n yard›-

m›yla yap›l›r. Santraldaki gaz türbinleri elek-

trik üretirken oluflan at›k ›s›, buhar üretimine

yönlendirilmekte ve elde edilen buhar, hazne-

ye pompalanmaktad›r. Santral›n kulland›¤›

do¤al gaz bazen, petrolle birlikte ç›kan do¤al

gaz›n kendisidir. ‘Yerinde yakma tekni¤i’,

petrolün ç›kart›lmas›n› ›s›yla kolaylaflt›rma-

n›n bir di¤er yöntemidir. Bu yöntemde, haz-

nedeki petrolün bir k›sm› yerinde yak›l›r ve

kalan k›sm›n›n ›s›n›p, ak›flkanl›¤›n›n artmas›

sa¤lan›r. Üçüncül yöntemlerle, petrolün %5-

15 kadar›n› daha ç›karmak mümkün: Toplam

olarak %50 kadar›n›.

Petrolün kat› veya yar›kat› halleri do¤ada,

örne¤in asfaltit, yüzeyel yataklar halinde de

bulunuyor. Bilinen en eski asfaltit yataklar›,

Ölü Deniz’in kuzeyindeki Yeriko kentinde.

Milattan önceki dönemde, kerpiç evlerin yap›-

m›nda, tu¤lalar aras›nda yap›flt›r›c› harç mal-

zemesi olarak, ayr›ca gemilerde s›zd›rmazl›k

ve suya karfl› yal›t›m amaçlar›yla kullan›lm›fl.

Yeriko ayn› zamanda ve belki de bu yüzden,

Dünya’n›n içinde halen yaflan›lan ve kesinti-

siz yerleflime tabi olmufl olan en eski kenti.

Buradan ç›kart›lan asfaltitin yak›n co¤rafyala-

ra sat›ld›¤› ve hatta, Fenikeliler taraf›ndan de-

niz yoluyla Kartaca’ya kadar tafl›nd›¤› san›l›-

yor. Romal›lar›n ço¤unlukla kerpiçten yap›l-

m›fl bir Kartaca’y› yak›p yerle bir etmesini ko-

laylaflt›ran bir unsurun, tu¤lalar›n›n aras›nda-

ki asfaltit oldu¤u san›lmakta.

En eski petrol kuyusu, 4. Yüzy›l’dan önce

Çin’de; bir kam›fl›n ucuna afl›nd›r›c› bir metal

parças› tak›p, di¤er ucundan tutup döndüre-

rek ve afl›nd›r›c› uç derine indikçe, üstteki

uca baflka kam›fllar ekleyerek aç›lm›fl. Halen

yap›lmakta olana benzer flekilde. Kuyular›n

derinli¤i 243 metreyi buluyor. Çinliler petro-

lü yak›p, deniz suyundaki suyu buharlaflt›r›p

tuz elde etmek için kullanm›fllar. 10. Yüzy›l’a

gelindi¤inde, çeflitli tuz üretim merkezlerinin

birbirlerine, yine kam›fltan yap›lm›fl boru hat-

lar›yla ba¤lanm›fl oldu¤u görülüyor.

Orta Do¤u’da ise, eski Pers tabletleri, top-

lumun üst katmanlar›nda petrolün, t›p uygu-

lamalar›nda ve ayd›nlatma amac›yla kerosen

eldesi için kullan›ld›¤›ndan bahseder. ‹ran,

atefl yakman›n 

Homo Sapien

’ler aras›nda er-

ken bir aflamada keflfedilip kullan›lmaya bafl-

land›¤›na dair kan›tlar bar›nd›ran ilginç bir

co¤rafya. Yüzeyel petrol yataklar›, Ahura

Mazda inan›fl›n›n (Zerdüfltlük) atefli simge

olarak kabulünü tetikleyip yay›lmas›na yar-

d›mc› olmufl ve atefl tap›naklar›n› ayakta tut-

mufl olabilir. Öte yandan, ‘bitüm’ sözcü¤ü-

nün Persçe karfl›l›¤› 

mumiye


. Bu sözcük da-

ha sonra Arapça’ya 

mumya

, bir olas›l›kla ora-



dan da ‹ngilizce’ye 

mummy


olarak geçmifl.

Bugünkü kullan›m›ndaki anlam› Araplar›n,

sarg›s› aç›lm›fl mumyalar›n ten renginin siyah

olmas› nedeniyle, Eski M›s›rl›lar›n mumyala-

ma süreci s›ras›nda bedeni dezenfekte etmek

için bitüm kulland›¤›n› düflünmüfl olmalar›n-

dan kaynaklan›yor.

8. Yüzy›l’da Abbasiler, yeni baflkentleri

olarak infla ettikleri Ba¤dat’›n sokaklar›n›,

bölgedeki yüzeyel alanlardan elde ettikleri

petrolü dam›tarak ürettikleri katranla kapla-

m›fl. 9. Yüzy›l’da Azerbaycan’›n Baku kenti ci-

var›ndaki petrol alanlar›, nafta eldesi için kul-

lan›ma aç›lm›fl. 10. Yüzy›l co¤rafyac›s› Mesu-

di, anlat›mlar›nda bu alanlardan bahseder.

13. Yüzy›l’da ise Marko Polo, ç›kart›lan pet-

rolün ‘yüzlerce gemi dolusu’ oldu¤unu söy-

ler. 


Fakat, petrolün ça¤dafl tarihi, Polonyal›

Ignacy Lukasiewicz’in 1852 y›l›nda, daha ön-

celeri kömürün dam›t›lmas›yla elde edilmekte

olan keroseni, daha kolay bulunabilen petrol-

den dam›tman›n yöntemini keflfiyle bafllar. ‹lk

petrol kuyular› ertesi y›l, Polonya’n›n güne-

yinde aç›l›r. Keflifler tüm dünyaya h›zla yay›-

l›r. 1861 y›l›nda Bakü petrol alanlar›nda ilk

Rus rafinerisi infla edilmifl olup, dünya petro-

lünün %90’› bu alanlarda üretilmektedir. Fa-

kat geliflme yavaflt›r. Çünkü petrolün hemen

tek kullan›m alan›, baflta sokak lambalar›nda

olmak üzere, ayd›nlatma amaçl› kerosen üre-

timidir. 20. Yüzy›l’›n bafllar›nda, içten patlarl›

motorun keflfi ve baflta ulafl›m olmak üzere

tüm sektörlere h›zla yay›lmas›yla birlikte, al›p

bafl›n› gider.

Devam etmek üzere...

1 V. A. Krayushkin, T. I. Tchebanenko, V. P. Klochko, Ye. S. Dvoryanin.

notDefteri  7/19/05  9:24 AM  Page 93



Yüklə 48,87 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə