Transcript PETROL JEOLOJİSİ

PETROL JEOLOJİSİ
KONU: 4
HİDROKARBON AKIŞI, İKİNCİL
GÖÇ, KAPANLANMA ve SIZMA
İKİNCİL GÖÇ (Sekonder migrasyon)
Petrolün hazne kaya içerisindeki hareketine ikincil göç
adı verilir. İkincil göçü oluşturan güç ve mekanizmalar
fiziksel ve kimyasal dinamiklerdir.
FİZİKSEL DİNAMİKLER
•Hidrokarbon yüksek basınç zonundan alçak basınç zonuna
doğru hareket eder. Bu hareketi sağlayan kuvvet yüzdürme
kuvveti ve hidrodinamizmdir.
•Petrol akiferden bağımsız hareket edebilir. Petrol, özgül
ağırlığı sudan az olduğundan ıslatılmış taşıyıcı akifer
içerisinden kolayca akabilir.
•Hidrodinamik koşullar akiferdeki göçü petrolün lehine ya da
aleyhine etkileyebilir. Bazı hallerde su petrol ve gazı eriyik
halde de taşıyabilir.
•İkincil göç rezervuarın petrofiziksel karakteristiklerine,
permeabilitesine, enjeksiyon basıncına ve kapilarite basıncına
bağlıdır.
•Bir petrol damlacığının gözenekten geçmesi kendi çapı ile
gözenek çapının büyüklüğüne bağlıdır. Petrol gözenek
çapından büyükse deforme olmak zorundadır.Yüzey gerilme
kuvveti böyle bir harekete ve deformasyona karşı koyar.
•Karşı yüzey gerilme kuvveti ince taneli kayalarda daha
etkindir.
•Göç, havzanın yapısına ve özelliklerine bağlıdır. Taşıyıcı
tabakanın eğimi, sürekliliği, fay ve çatlaklar göçü etkileyen
başlıca faktörlerdir.
•Eğim ve dalımlardaki farklılık, çökme ve yükselmeye bağlı
basınç farklılıkları ve tektonik gerilme ve basınçlar ikincil
göçün yönünü etkilerler.
KİMYASAL DİNAMİKLER
•Porozitesi az ve geçirgen olmayan kayalar içerisinde
petrol ağırlaşır, sülfür, aromatik ve iz elementler açısından
zenginleşir, konsantre olur. Bazı hallerde petrol ikincil
migrasyon esnasında uçucu ve hafif elementlerce
zenginleşir.
•Bu değişimlerin nedeni hafif veya ağır bileşenlerin petrolsu veya petrol-mineral yüzeylerinde absorbe edilerek
tutulmasıdır.
GÖÇ ve KAPANLANMA ŞEKİLLERİ
HAVZA İÇERİSİNDE GÖÇ
Havza içerisinde göçü denetleyen faktörler
•Sedimanter ve paleocoğrafik kriterler
•Yapısal kriterler
•Hidrojeolojidir.
SEDİMANTER ve PALEOCOĞRAFİK
KRİTERLER
•Transgresif seriler üste doğru tane boyundaki incelme
nedeniyle petrolün üste doğru göçünü ve petrol kaçağını
önler.
•Kırıntılı bir temel üstüne aşma (overlap) ile gelen
istiflerde göç, kaçma ve sızma fazlalaşır.
•Evaporitlerle biten istiflerde sızma engellenir.
•Regresif seriler genellikle sızıntılara neden olurlar.
YAPISAL KRİTERLER
•Havzayı sınırlayan büyük faylar göç için önemli
bariyerler oluşturabilirler.
•Gerilme rejimi altındaki havzalarda gelişen açık çatlak
ve kırıklar göç için önemli yollar oluştururlar.
HİDROJEOLOJİK KRİTERLER
•Genç çökeller, havzalar veya çökmekte olan havzalarda
santrifüj tipi hidrojeolojik gradyan vardır. Bu nedenle en
fazla su basıncı havza ortasında yani derinlerde bulunur.
•Yapısal olarak deforme olan, kıvrılan ve yükselen
havzalarda ise su hareketi merkeze doğrudur. Yani
hidrolik gradyan sentripetaldir ve merkezi alanlarda su
basıncı düşüktür.
•Petrol göçü ve yığışımı fazla basınçtan düşük basınca
doğru olduğuna göre her iki halde farklı göç şekilleri
gelişecektir.
YATAY GÖÇ (Lateral Migrasyon)
•Yatay göç devamlı ve geçirgen seviyelerde taşıyıcı kaya
ile örtü kaya dokanağı boyunca meydana gelir ve 10 ile
100 km arasında bir mesafede gerçekleşir.
•Yatay göç sızma ve tar kumlarının da oluşum nedenidir.
Petrol yatay göç ile hareket
ederken önce en yakındaki
kapanı doldurur. Bu
kapanlar genellikle taşma
noktasından fazla
dolacağından petrol daha
üstlerdeki kapanlara doğru
gider. Böylece derin
yerlerde sadece gaz, kenar
zonlarda petrol, en kenarda
ise su birikir.
NW Michigan’da Siluriyen resiflerinin
kesit ve haritası
PETROL KAPANDA DA TEKRAR
GÖÇE UĞRAYABİLİR
1- Kapana yeni petrol gelmesi ikinci bir göçe neden olur
2- Petrol kapanlarının deformasyona uğraması yeni bir göçe
neden olur
3- Yükselme ve aşınma sonucunda tabaka basıncı azalırsa gaz
şapkası hacmi artar ve sonuçta petrol kaçabilir.
DÜŞEY GÖÇ
•Gözenek içerisindeki hidrokarbon basıncı kendisini
gözenek içerisinde tutmak isteyen basınç ve örtü tabaka
içerisinde oluşan basınçtan daha fazla olduğu zaman
düşey göç görülür.
•Düşey göç tektonik hareketler sonucu akışkan basıncının
artması ile mümkün olur.
AŞAĞI DOĞRU GÖÇ
•Bilhassa transgresif istiflerde görülen bu göç ile alttaki
daha iyi nitelikli rezervuar kayalar ve stratigrafik kapanlar
doldurulur.
•Bu durum özellikle kapanın hemen üzerine gelen birimin
aynı zamanda ana kaya nitelikli olması halinde daha
yaygındır. Bu üst birim aynı zamanda örtü kayayı da
oluşturuyorsa düşey göç daha da yaygındır.
YUKARI DOĞRU GÖÇ
•Örtü içerisindeki çatlak ve boşluklardan petrolün yukarı
doğru göçmesidir.
•Faylar geçirimli olduğu zaman göç yolları, geçirimsiz ve
dolu olduklarında ise permeabilite bariyeri oluştururlar.
•Eğer çatlak ve fay yoksa örtü kayanın zayıf zonlarından
yukarı doğru göç gelişir. Bu zonlardaki akışkan basıncı
kapanın enjeksiyon basıncından daha fazladır.
•Hidrokarbon hafif ise düşey göç daha kolay olur.
•Genellikle düşey ve yatay göç birarada gelişir. İlk önce
yatay, daha sonra düşey göç gerçekleşir. Bunun sonucunda
farklı düzeylerde kapanlanma veya sızıntılar oluşur.
PETROL SIZINTISI
•Sızıntı eğer kuyuda görülüyorsa bu orada göç olduğunu
ve geçmekte olan bir petrolü ifade eder.
•Sızıntı yüzeyde görülüyorsa o bölgede kapanlanma
koşullarının iyi olmadığını belirtir.
KAPANLANMA
•Petrolün göç ederek hareket edemeyecek şekilde sıkıştığı
yerlere kapan denir.
•Kapalı bir sistem petrol biriktirir. Alt kısmı konkav bir örtü
kolayca bariyer oluşturur ve petrolün akıntı yönünde daha
ileri gitmesini önler. Böylece sistemin en üst kısmında petrol
birikerek bir havuz meydana getirir.
•Kapanın alt kısmı genellikle düzlemseldir ve petrol-su
dokanağı ile sınırlanır.
•Kapanlar geometrik ve dinamik olmak üzere iki tiptir.
GEOMETRİK KAPANLAR
•Kıvrımlanma ile
•Fasiyes değişimleri ile
•Faylanma ile
•Bunların birleşimi ile gelişen birleşik kapanlardır.
TEORİK ve PRATİK KAPANIM
•Teorik kapanım kapandaki yapısal bilgilere göre kapan
içerisinde ne kadar petrol bulunduğunu hesaplamakla
bulunur.
•Pratik kapanım ise alttaki su tablası ile örtü kaya arasında
ne kadar gözenek boşluğunun bulunduğunun hesabıdır.