Transcript PETROL JEOLOJİSİ

PETROL JEOLOJİSİ
KONU 6
KAPAN
KAPAN
Petrolün göçerek son olarak yerleştiği yere kapan denir. En basit
kapan aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi bir antiklinaldir.
KAPANLA İLGİLİ TERİMLER
•Taşma noktası (spill point): Kapan içerisinde petrolün
bulunabileceği en alt nokta
•Kapanım (closure): Taşma düzlemi ile tepe noktası
arasındaki düşey mesafe
•Rezerv (pay): Kapan içerisinde üretim yapılan rezervuar
•Toplam rezerv (gross pay): Rezervuarın tepe noktasından
petrol-su dokanağına kadar olan rezerv
•Net rezerv: Petrolün üretildiği seviyelerin toplam kalınlığı
•Petrol-su dokanağı (OWC): Petrolün üretilebileceği en derin
düzey
PETROL-SU DOKANAĞI ve
ÖZELLİKLERİ
•Petrol-su ve gaz-su dokanakları permeabilitesi yüksek
rezervuarlarda keskin, permeabilitesi düşük ve yüksek
kapilarite basıncına sahip rezervuarlarda ise geçişli olarak
gelişir.
•Akışkan dokanakları genellikle düzlemsel ve yatay, ancak
bazen de eğimlidir. Petrol-su dokanağının eğimli olmasının
çeşitli nedenleri vardır.
EĞİMLİ PETROL-SU
DOKANAĞININ NEDENLERİ
Hidrodinamik akıntı petrol-su dokanağının tilt olmasına
(bir yöne doğru eğim kazanmasına) neden olabilir.
EĞİMLİ PETROL-SU
DOKANAĞININ NEDENLERİ
Kapana hidrokarbon yerleştikten sonra kapan tilt olur, ancak
petrol-su dokanağı sabit kalır. Dokanağın yeniden yatay hale
gelmesine dokanak altında oluşmuş bir çimentolanma veya
herhangi bir permeabilite bariyeri engel olur.
EĞİMLİ PETROL-SU
DOKANAĞININ NEDENLERİ
Litolojik değişime bağlı olarak eğimli petrol-su dokanağı
oluşabilir. Bu genellikle alttaki birimin geçirimsiz bir
temel kaya olduğu durumlarda gerçekleşir.
PETROL HAVUZU
Bir kapanda birden fazla petrol alınan düzey bulunabilir.
Bunların her biri ayrı birikimdir ve herbirinin petrol-su
dokanağı ayrıdır.
KAPANLARIN SINIFLAMASI
I- YAPISAL KAPANLAR
•Kıvrım kapanları
•Kompresyonel kapanlar
•Kompaksiyonel kapanlar
•Fay kapanları
II- DİYAPİRİK KAPANLAR
•Tuz domları
•Çamur domları
III- STRATİGRAFİK KAPANLAR
IV- HİDRODİNAMİK KAPANLAR
V- BİRLEŞİK KAPANLAR
KOMPRESYONEL KAPANLAR:
ANTİKLİNALLER
•Genellikle dağ kuşakları içinde veya yakınında bulunurlar.
En iyi örnekleri İran’daki Zagros kuşağında bulunur. Bu
kuşağın devamı da Güneydoğu Toroslar’da yeralır.
•İran’da petrol üreten birim Alt Miyosen yaşlı Asmari
kireçtaşıdır. Bu kireçtaşları çok yaygın çatlak porozitesi
içerir.
•Bu kapan kuşağı petrol açısından çok zengindir. İran’daki
16 kapanda 500 milyon varil rezerv vardır. Mescid-i
Süleyman sahasında tek bir kuyu 50 milyon varil ham
petrol vermiştir. Bazı antiklinaller 60 km uzunluk, 10-15
km genişliğe sahiptir.
KOMPAKSİYONEL ANTİKLİNALLER
Düzensiz taban topoğrafyasına bağlı olarak gelişen ve daha
sonra kompaksiyonun (sıkılaşma) da yardımı ile gelişen
yalancı antiklinallerdir. Taban topoğrafyası tektonik veya
erozyona bağlı olarak düzensizlik kazanabilir.
NORMAL FAYLARLA İLGİLİ
KAPANLAR
•Tüm faylar kapan oluşturmaz. Fayın kapan oluşturması için
geçirimsiz bir süreksizlik oluşturması gerekir.
•Fayın atımı rezervuar kalınlığından az ise kapan
oluşturması güçtür.
•Kırılgan birimler içerisinde gelişen faylar kapan
oluşturmayabilir. Plastik litolojilerde görülen faylar
geçirimsiz olabilirler.
•Taşlaşmamış kum ve şeyller içerisinde gelişen faylar
geçirimsizdir.
LOUSIANA TERSİYER HAVZASI
Lousiana’daki West
Lake Ferret petrol
sahası normal
faylanmaya rağmen
petrolün hareket
etmediği, aksine fayın
geçirimsizlik sağladığı
bir örnektir.
KUZEY DENİZİ ÖRNEĞİ
Kuzey Denizinde Piper sahası, bazı faylar (A) geçirimsiz,
bazı faylar (B ve C) ise geçirimlidir. B ve C de petrol, petrolsu dokanağının üstünde yeralmaktadır.
TABAKA ve FAY EĞİMİNE BAĞLI
OLARAK FAY KAPANLARI
Varsayımlar: Kumtaşı-şeyl karşı karşıya ise geçirimsizlik, kumtaşıkumtaşı ile karşı karşıya ise geçirimlilik mevcuttur
DOĞRULTU ATIMLI FAY
KAPANLARI
Harita
Kesit
DİYAPİRİK KAPANLAR
•Üzerine gelen çökellerden daha az yoğunluğa sahip
çökellerin, yoğunluk farkı nedeniyle yukarıya doğru
yükselmesiyle oluşan kapanlardır. Evaporit, tuz ve killer bu
tür kapanlar oluştururlar.
•Tuzların yoğunluğu 2.03 g/cm3 tür. Yeni çökelmiş kil ve
kumların yoğunluğu ise tuzdan daha azdır. Ancak bunlar
gömülme ile daha fazla yoğunluk kazanırlar.
•800-1200 metreden daha fazla gömülmeleri durumunda
tuzlar diyapirik harekete başlar, bazen yeryüzüne ulaşıp
büyük erime çukurlukları oluştururlar.
DİYAPİRİK KAPANLAR
Diyapirik kapanların en iyi örnekleri Meksika körfezi
çevresinde, İran ve Kuzey Denizi çevresinde görülür. Bu
tür diyapirlerde çok değişik kapan çeşitleri gelişebilir.
Bazı örnekler aşağıdaki şekilde verilmiştir.
A- Dom kapanı, B ve C- Fay kapanı, D ve F- Kama
kapanı, E- Antiklinal kapanı
STRATİGRAFİK KAPANLAR
Litolojik değişim ve diskordanslar nedeniyle oluşan
kapanlardır. Yeraltında belirlenmeleri güçtür, fasiyes
haritaları yardımıyla belirlenebilirler. Başlıcaları şunlardır:
1- Litolojik değişimle ilgili stratigrafik kapanlar
•Çökelme kökenli
•Kama tipi kapanlar
•Kanal kapanları
•Set adası kapanları
•Resif kapanları
•Diyajenetik kökenli
2- Diskordansla ilgili stratigrafik kapanlar
•Diskordans üstü (Supradiskordans) kapanlar
•Aşmalı (düzlemsel geometrili) kapanlar
•Kanal veya gömülü vadi kapanları
•Diskordans altı (Subdiskordans) kapanlar
ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR
KAMA TİPİ
:
Yanal yönde litoloji
değişimi ile gelişen
kapanlardır. Amerika
Wyoming’de bu tür
kapanlardan 200 milyon
varil petrol alınmıştır.
ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR
KANAL TİPİ
Oklahoma’da Booch deltasının
haritası
:
Şeyl, çamurtaşı gibi
geçirimsiz birimler
içerisine yerleşmiş
alüvyal ya da delta
kanalları bu tip kapanları
oluşturur. Amerikada
Kayalık dağların doğu
yamaçlarında, AlbertaMontana arasında güzel
örnekleri vardır.
ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR
SET ADASI TİPİ
:
Denizel veya lagüner şeyller içerisinde gelişen iyi boylanmalı
set adası kumları bu tip kapanları oluştururlar. New
Mexico’daki Bisti petrol sahasındaki set adası kumları 65 km
boyunda 7 km genişliğinde bir kapan şeklindedir.
ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR
RESİF TİPİ
:
Resif kayaları rezervuar, resif önü ve arkasındaki şeyller ise
ana kaya oluştururlar. Transgresyonla üzeri örtülürse resifler
iyi bir kapan olabilir. Hem birincil gözenek hem de diyajenez
sonucu gelişmiş zengin ikincil gözeneğe sahiptirler. Bu tipe iyi
örnekler Libya-Sirte havzasında, Basra körfezinde ve Trakya
havzasında bulunur.
DİYAJENETİK KÖKENLİ KAPANLAR
•Bu tür kapanlar porozite ve permeabilitedeki değişimler
nedeniyle gelişirler. Diyajenez esnasında erime poroziteyi
artırırken çimentolanma azaltır.
•Bunun yanısıra petrolün yüzeye yakın yerlerde bakteriyel
olarak ayrışması ve tarlaşması (katı zifte dönüşme) sonucunda
da diyajenetik kapanlar oluşur.
DİYAJENETİK KÖKENLİ KAPANLAR
DİSKORDANS ÜSTÜ KAPANLAR:
DÜZLEMSEL GEOMETRİLİ
KAPAN
Özellikle topografik olarak yontulmuş, peneplenleşmiş
diskordans düzlemleri üstünde başlayan istiflerin tabanında
alüvyal ya da sığ denizel taban kırıntılıları bulunur.
Diskordansın altındaki birim geçirimsiz ise ve taban
kırıntılıları geçirimsiz birimlerle örtülürse düzlemsel
geometrili, aşmalı kapanlar oluşur.
DİSKORDANS ÜSTÜ KAPANLAR:
KANAL veya GÖMÜLÜ VADİ
KAPANLARI
Diskordans düzlemi düzensiz ise bu düzensizlikler akarsu
çökelleri veya sığ denizel kumlarla dolar ve üzeri geçirimsiz
çökellerle dolarsa bu tip kapanlar gelişir. Adana havzası bu
tipe iyi bir örnektir.
DİSKORDANS ALTI KAPANLAR
Diskordansların altındaki
kayalar karbonat ise
bunlar aşınma döneminde
karstlaşır ve ikincil
porozite açısından
zenginleşirler.
Diskordansın üstündeki
birimler geçirimsiz ise bu
tip kapanlar gelişir.
Güneydoğu Anadoluda
Mardin kireçtaşı bu tipte
kapanlara sahiptir.
STRATİGRAFİK KAPANLARIN
FASİYES ve ÇÖKELME ORTAMI İLE
İLİŞKİSİ
Bilhassa kumtaşı rezervuarlarında oluşan stratigrafik
kapanlar çökelme ortamı ve fasiyeslerle ilişkili olarak
gelişirler. Bu ortamların bilinmesi kapanın geometrisi, boyut
ve yayılımı hakkında bilgi sağlar.
ORTAM
KAPAN TİPİ
Eoliyen
Mercek, kama
Flüviyal
Kanal
Gömülü vadi
Set adası
Kıyı boyu seti
Prizmatik
Karasal
Kıyı
Delta
Derin denizel
Kanal
Delta ağzı seti
Taşkın kanalı
Diyapir
Büyüme fayları
Denizaltı yelpazeleri
Denizaltı kanalı
HİDRODİNAMİK KAPANLAR
Göçmekte olan petrolün hidrodinamik olarak engellenmesi ile
oluşan kapanlardır. Bir rezervuar içerisinde akan su yukarı
doğru çıkmakta olan hidrokarbon ile karşılaştığında, eğer su
kuvveti hidrokarbonu yüzdürmeye sebep olan kuvvetten fazla
ise petrolün yukarıya doğru olan hareketi durur ve burada
petrol birikir.
BİRLEŞİK KAPANLAR
Stratigrafik ve tektonik kapanların karışımı ile gelişen
kapanlardır. Çok değişik şekillerde olabilir. Dünyadaki çoğu
kapanlar bu tiptedir.
KAPAN GELİŞME ZAMANI
•Kapan migrasyondan önce oluşmuşsa içerisinde petrolü tutar
aksi halde kapan boştur.
•Ancak bazı hallerde migrasyondan sonra oluşabilecek
deformasyonlar petrolün yeniden migrasyonuna ve yeni oluşan
kapanlarda birikimine neden olurlar.
DÜNYADA YAYGIN KAPAN TİPLERİ
Dünyadaki kapan tipleri istatistiksel oalrak aşağıdaki çizelgede
verilmiştir. Ancak stratigrafik kapanların bulunma zorlukları ve
henüz tespit edilmedikleri de bu çizelgenin değerlendirilmesi
esnasında gözardı edilmemelidir.