Öncel Akademi: Uzmanlık Alan

KAYA FİZİĞİ
4D SİSMOLOJİ
DERS NOTLARI
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHNEDİSLİK BİLİMLERİ
LİSANS ÜSTÜ DERSİ
Prof. Dr. Ali Osman Öncel
İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi
Jeofizik Mühendisliği Öğretim Üyesi
https://www.youtube.com/user/aliosmanoncel
http://www.slideshare.net/oncel

İçerik
• Kaya Fiziği
• Kaya Deneyleri
• 4D Sismoloji
• Rezervuar Sismolojisi
• Rezervuar Güvenliği
• Rezervuar Depremleri
• Rezervuar Yönetimi
• Sismik Bilgi
Kaya Fiziği ve 4D Sismoloji
İÜ Mühendislik Bilimleri Bölümü

KAYA FİZİĞİ NEDİR?
Binnur Gürül1
ve Ali Osman Öncel1,2
1
İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Mühendislik Bilimleri Bölümü
İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü
GİRİŞ
Kaya fiziği; sismik veri ile rezervuar özelliklerini
birbirine bağlayan bilim bir dalıdır. Sismik
araştırma vasıtasıyla kaya fiziğinin ortaya attığı
temel iddia; kayaların fiziksel özellikleri ile jeofizik
gözlenebilirler / izlenebilirler arasında bağlantı
(ilişki) olduğudur. Bu ilişkinin kapsamlı bir şekilde
incelenmesi; kayalar ve onların temel
parametrelerini tanımlamak ve anlamak için çok
önemlidir. Kaya fiziği ile 2 temel soruya cevap
verilir:
 Fiziksel parametrelerden litoloji ve sıvı
içeriği nasıl anlaşılır?
 Kayanın fiziksel parametreleri nasıl
belirlenir?
kırılırlıkta azalma) ilişkilendiren bir dizi teknikler /
yöntemler içermektedir.
Kaya Fiziğinin Kullanılmasıyla Sismik Sayısal
Yorumlama
Sismik yansıma verisine dayanılarak yapılan
geleneksel nitel sismik yorumlamanın temel amacı;
jeolojik unsurları ve/veya stratigrafik modelleri
(yani tabaka bilimine / katman bilimine ait
modelleri) tanımlamak ve haritasını çıkarmaktır.
Genellikle, bu nitel sismik yorumlama bilgilerine
dayanılarak hidrokarbon olasılıkları tümüyle
tanımlanmaktadır ve yine bu bilgiler ışında sonda
açılmaktadır. Ancak, günümüzde rezervuar
tahminleri için petrol sanayi aracı olarak nicel
(kantitatif / sayısal) sismik yorumlama teknikleri
yaygın hale gelmiştir. Bu tekniklerin en önemlileri;
 Yığılma Sonrası Genlik Analizi (Başarı
Noktası ve Sönük Nokta Analizi),
 AVO Analizi (Offsete Bağlı Genlik
Analizi),
 Akustik ve Elastik Empedans İnversiyonu
ve
 İleri Sismik Modelleme.
Bu teknikler yansıma genliklerden, yeraltı kayaları
ve onların gözenek sıvıları hakkındaki ek bilgileri
ayıklama yollarını aramaktadır. Ayrıca, bu teknikler
doğru kullanıldığı taktirde, sismik yorumcu için
yeni kapılar açmaktadır. Sismik genlikleri
öncelikle, tek katmanlı elastik özelliklerdeki
kontrastları temsil etmektedir ve gözenek
basıncının yanı sıra litoloji, gözeneklilik, gözenek
sıvı türü ve doygunluk (satürasyon) hakkında bilgi
içermektedir. Bu bilgiler, geleneksel sismik
yorumlamadan elde edilemez. Sismik genlik
haritaları, olasılık değerlendirmede ve rezervuar
krokisinde giderek önem kazanmaktadır.
ÖZET
Kaya fiziği; jeofizik dallarından biridir ve
petrofizik olarak da adlandırılmaktadır. Kaya
fiziği; jeoloji ile jeofizik arasında bir köprüdür.
Ayrıca bu teknik; jeofizik, jeomekanik ve
petrofizik gibi diğer bazı bilimlerin birleşimidir.
Kaya fiziğinin analizi; sismik veri vasıtasıyla
fiziksel kaya özelliklerinin, rezervuar
jeolojisinin, litolojinin (taş biliminin) ve gözenek
sıvıların sayısal yorumlanmasına imkân
sağlamaktadır. Kaya fiziği; 2000’li yıllardan beri
petrol endüstrisinde etkili bir teknoloji olarak
dikkate alınmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Kaya Fiziği,
Modelleri.
Kaya Fiziği
YÖNTEM
Kaya fiziği modelleri; belirli fiziksel koşullarda
(örneğin basınç, gerilme, sıcaklık) bir kayanın
jeolojik rezervuar özellikleri (örneğin; gözeneklilik,
litoloji, kırıklar, doygunluk ve frekans gibi) ile ilgili
elastik ve sismik özellikleri (örneğin; elastik
modülü, hız, Vs/Vp, empedans, yansıtıcılıkta ve

Şekil-1: Glitne (Norveç Kuzey Denizi) Alanından
Sismik Genlik Haritası / Well Log Verisi ile
Şekil-1’de göründüğü gibi sismik genlik modelleri /
haritaları çoğu kez, tortulu / çökeltili bölümler için
iyi bir fikir sağlamaktadır. Şekil-1’de; farklı
yerlerdeki 3 kuyuya ait sismik genlikler (Well Log
veri ile) görülmektedir. Lop sistemin besleyici ana
kanalından daha uzak bir parçasına/bölgesine
gidildiğinde, sismik hızlarda esaslı değişiklikler ve
farklı Log modelleri görülmektedir.
Ayrıca Well Log verisi, kaya tipine göre değişiklik
göstermektedir. Şekil-2’de Well Log verisinin kaya
tipine göre nasıl şekil aldığı gösterilmektedir.
Sismik genlik haritaları, sinsi tuzakların
netleştirilmesinde de çok yararlı olabilir. Bu
tuzaklar, geleneksel sismik yorumlama ile ortaya
çıkmamaktadır. Ancak sismik genliklerinin
anlamından emin olmak için, jeolojik parametreler
ile kaya fiziği özellikleri arasında bir niceliksel /
sayısal bağlantının olması şarttır. Sismik
yansımalar, fiziksel olarak elastik özelliklerdeki
kontrastlarla açıklanmaktadır ve kaya fiziği
modelleri de bizlere, elastik özellikleri jeolojik
parametrelere bağlamak için imkân sağlamaktadır.
Bu nedenle kalitatif / niteliksel yorumlamada, kaya
fiziği modellerinin uygulanması geliştirilir.
Ayrıca jeolojik parametreler ile kaya fiziği
özellikleri arasındaki bağlantıyı anladığımızda,
sismik yorumlamada özellikle akışkan/taş,
gözeneklilik/doygunluk ve kum/kil
ortadan
olması
kaldırmışkonusundaki belirsizlikleri
oluruz. Sıvı ikamesi (sıvı yer değiştirmesi)
boyunca, kaya tipini ve gözenekliliği sabit olarak
varsaymak çok yaygındır. Ancak bu varsayımda
litolojideki tuzlu su bölgesinden hidrokarbon
bölgeye değişme olasılığını göz ardı edilmektedir.
Çimento / beton hacmi, kil / çamur hacmi ve
sınıflandırma derecesi dâhil olmak üzere, kaya
fiziği ile değişik jeolojik parametreler arasındaki
bağlantı / ilişki bize, gözlenen kaya türlerinden
litolojik ikameyi gerçekleştirme imkânı
sağlamaktadır. Bu nedenle, bir rezervuarın kantitatif
sismik yorumlanması esnasında, sadece akışkan /
sıvı türleri hakkında değil, aynı zamanda
rezervuarın kalitesi hakkında da hassas analiz
yapabiliriz.
Bunların dışında, belli bir alanda kaya fiziği
modellerini daraltmaya yönelik olarak kullanılan
jeofizik trendler de araştırılmıştır. Bu konudaki
jeofizik trendler ikiye ayrılmaktadır:
1- Sıkıştırma / yoğunlaştırma,
2- Çökelme.
Eğer biz çökelme ortamı ya da gömme derinliğinin
bir fonksiyonu şeklinde sismik yanıtta beklenen
değişimi tahmin edebilirsek, özellikle küçük
alanlardaki ya da Well Log analiz bilgisi olmadan,
hidrokarbonları tahmin etme yeteneğimiz artar.
Keşif yapılan bir alanda jeolojik kısıtlamaları
anlamak, kaya özelliklerinde beklenen değişkenlik
Şekil-2: Well Log Verisinin Sınıflandırılması

aralığını azaltır ve dolayısıyla
öngörmede belirsizlikleri azaltır.
sismik rezervuar
Şekil-3: Kaya Fizik Özelliklerinin Değişimi
Şekil-3’ de kaya fizik özelliklerinin, çökelme
ortamına ve gömme derinliğine göre değiştiği
görülmektedir. Bu jeolojik eğilimler, sismik
verilerden hidrokarbon tahmininin yapılması
esnasında dikkate alınmalıdır.
sağlayan İstanbul Üniversitesi Jeofizik
Son olarak; kaza fiziği teknolojisinin
rezervuarkullanılmasıyla yapılan sismik
tanımlamasında üç büyük zorluk vardır. Bunlar:
1 Bilinen ve gözlenebilirlerden daha fazla
bilinmeyen değişkenlerin olması,
2 Belli bir alanda sıvı ve stres hassasiyetinin
önemli ölçüde değişebilir olması ve
3 Mikro ölçeklerde geçerli olan değerin,
sismik ölçekte mutlaka geçerli
olmamasıdır.
SONUÇ
Kaya fiziği sonuçta; rezervuar tahminlerini
geliştirmekte ve hidrokarbon sektöründe arama
riskini azaltmaktadır. Ayrıca kaya fizik modelleri;
taş türü (kaya türü) ikamelerini gerçekleştirmek için
uygulanabilir.
Derlenen makalenin geliştirilmesinde katkı
Mühendisliği Yüksek Lisans Öğrencisi
Birinci’ ye teşekkür ederiz.
Hamza
KAYNAKLAR
(2014-10-06 tarihinde)

DÖRT BOYUTLU (4D) SİSMİK İZLEME
Binnur Gürül1
1
GİRİŞ
4D sismik izleme; 1990'lı yıllarda rezervuar
üretiminde sıvıların hareketini anlamak için bir yol
olarak geliştirilmiştir. 4D sismik; rezervuarlardaki
sıvı akışı değişiklerini görüntülemede yardımcı
olur. Bir rezervuarda potansiyel ve gözlenebilir 4D
sismik görüntüleri üretmek için çeşitli
mekanizmalar vardır. Rezervuar içinde meydana
gelen değişiklikler, bu mekanizmalara örnek olarak
verilebilir. Bunlar:
 Stres / Gerilim değişikliği nedeniyle
sıkıştırma/basınç etkisi;
 Sıkıştırma etkisi nedeniyle basınca bağlı
kesme hızlarında değişiklikler;
 Basınca bağlı olarak gözenek- dolgu
oranlarındaki değişiklikler.
YÖNTEM
4D sismik; zamanla oluşan rezervuardaki
değişiklikleri, özellikle de kayaç gözeneklerinde ki
sıvı satürasyon değişikliklerini veya basınç
büyüklük farklılıklarını izlemek için aynı yerde
farklı tarihlerde birden fazla 3D sismik araştırmaları
uygular. 4D sismik izlemede araştırma sahasının
genişliği, uzunluğu ve derinlik boyutlarına ilave
olarak zaman boyutu (dördüncü boyut) ekleniyor.
4D Sismik Teknolojisindeki Fizik Kuralları
4D Sismik teknolojisinin esasının açıklanmasında
kullanılan fizik kuralları şunlardır:
 Kaya ve sıvı / su özellikleri zamanla
değişebilir;
 Kaya ve sıvı / su özellikleri, malzemenin
dayanımıyla ilişkili sıkıştırılabilirliğini ve
kesme gücünü etkiler;
 Kayaları sıkıştırmak ve kırmak amaçlı
oluşan doğal/yapay sismik patlamalarla
yayılan dalgalar, kayaları deforme ederler.
Yukarıda sayılan kurallar çerçevesinde 4D sismik
teknolojisinde, zamanla ortamda ki fiziksel
değişikliklerine bağlı olarak sismik yanıt
değişiklikleri izlenir. 4D sismik yanıtlar ise, aşağıda
yazılı olan etkenlerdeki değişiklikler ile ölçülür:
 Yerel dalga ön genlik (front amplitude) /
enerji;
 Sismik dalga yayılma hızı ve seyahat
zamanı;
 Faz, frekans, empedans;
(Z (empedans) = Yoğunluk x hız)
 Diğer fiziksel özellikler.
4D Sismik Nasıl Çalışır?
 Farklı zamanlarda (günlük, aylık veya
yıllık gibi) sismik veriler kaydedilir.
 Zamanla meydana gelen fiziksel
değişiklikler izlenir. Ne değişti diye bakılır
ve neden değiştiği araştırılır.
− Satürasyon / doygunluk
değişikliğine bakılır. Değişikliğin
nedeni olarak; petrol-su yer
değiştirmesi mi, gaz çıkması mı,
ÖZET
Petrol ve gaz alanlarını aramak ve izlemek için,
4D sismik izleme teknolojisinin kullanımı
günümüzde yaygın hale gelmiştir. Fiziksel
değişikliklerin çoğu, 4D sismik ile tespit
edilebilir ve basınç ya da sıvı hareketlerinin
etkileri gözlenebilir. 4D sismik verisi;
sıvıgünümüzde daha çok ve giderek
hareketlerini, dolgu yerlerini ve bölmeleri
belirlemek için ve daha da önemlisi, iyi yerleşim
alanlarını belirlemek ve geliştirmek için
kullanılmaktadır.
Anahtar Kelimeler: 4D Sismik, 4D Sismik İzleme
/ Görüntüleme

yoksa CO2 enjeksiyonu mu diye
araştırılır.
− Gözenek basıncı değişikliğine
bakılır. Değişikliğin nedeni
olarak; enjektörlerde artış mı var
yoksa üretim kuyularında azalış
mı var diye araştırılır.
− Sıcaklık değişikliğine bakılır.
Değişikliğin nedeni olarak; buhar
ön hareketi (steam front
movement) mi var diye araştırılır.
− Gözeneklilik değişikliğine bakılır.
Değişikliğin nedeni olarak; basınç
azalması mı var diye araştırılır.
 4D sismik veri setlerindeki değişiklikler,
rezervuardaki su / sıvı değişikleri hakkında
bize bilgi verirler:
− Kalitatif / Nitel görsel olarak:
Nerede değişiklikler gerçekleşti
bilgisi;
− Kantitatif / Nicel fiziksel boyut
olarak: Tam olarak ne değişti ve
ne kadar değişti bilgisi.
4D Sismik İzlemenin Amaçları
4D sismik izlemenin amaçları şunlardır:
 4D sismiğin öncelikli amacı; rezervuar
üretim sürecindeki değişimlerin farklı
zamanlarda veya sürekli izlenmesi ve elde
edilen sismik veriler ışığında, uygulanan
üretim teknolojilerinin geliştirilerek
üretimininhidrokarbon/petrol
arttırılmasıdır.
 Buna ek olarak, bu yöntemin kullanılması
ile üretilen ve kalan üretilebilir rezerv
miktarı ile ilgili bilgi edinilmekte olup,
ilgili saha ve/veya kuyuların verimliliği ve
rezervin tükeneceği zaman ile ilgili tahmin
ve yaklaşımlar yapılabilmektedir.
4D Sismik İzlemenin Faydaları Nelerdir?
4D sismik izlemenin faydaları şunlardır:
 4D sismik teknolojisi, jeomekanik alanında
sismik kullanımına imkân sağlamıştır.
 Doğru yerlerde gözlem kuyularının
açılmasını sağlamak ve buna karşın uygun
olmayan bölgelerde enjeksiyon işlemine
son verilmesini sağlamaktır.
 4D sismik uygulamasının; doğru tür
rezervuarlarda baypas olmuş yağ veya
petrol belirlenmesinde, son derece başarılı
olduğu kanıtlanmıştır.
 4D sismik araştırmalar hakkındaki
makalelerin
teknolojinin
çekmektedir.
rezervuar
önemli bir kısmı; bu
ekonomik etkisine dikkat
Bu teknolojinin, daha sık
geliştirme yöntemlerinde
kullanılma veya tercih edilme nedeni
ekonomik özelliğinden dolayıdır. Özellikle
de rezervuar maliyetini veya gelişimini
etkileyen üretim sorunlarının olduğu
yerlerde, ekonomik olma açısından 4D
sismik çalışmalarına yer verilmektedir.
 4D sismik teknolojisinin hem önemini hem
de ekonomik boyutunu göstermek için bazı
sayısal veriler şöyledir:
− Geri kazanma / geri dönüşüm
çalışmalarında % 3-7 oranında artış;
− 1996 yılında, BP/Shell geri kazanımda
beklenen artışı, geleneksel 3D ile %
40-50 oranında; 4D ile ise % 65-75
oranında bildirdi.
4D Sismik İzlemenin Aşamaları
4D sismik izlemenin 3 aşaması vardır.
Birinci Aşaması - Planlama ve Tasarım:
4D sismik çalışmalar, jeofonların bilgi ve veri
edinilmesi istenilen alana serilmesi ve sabitlenmesi
ile gerçekleştirilmektedir. 4D planlama süreci, 3D
sismik izlemeye oranla daha karmaşıktır. Ön
değerlendirme (fizibilite çalışmaları) ve tasarım
çalışmaları; 4D sismik teknolojisinin kuruluşu,
işlenmesi ve inversiyon parametrelerin
belirlenmesinde kritik önem taşımaktadır.
Fizibilite çalışmalarında ilk adım; rezervuarın bir
kaya fizik modelini oluşturmak ve daha sonra,
modelin belirsizliğini (doygunluk ve basınç gibi
rezervuar parametrede değişiklikler gibi)
araştırmaktır.
Başarılı bir 4D fizibilite çalışmasının ana unsurları;
1- Tasarım, sismik işleme ve inversiyon için iyi veri
hazırlama.
2)- Entegre Kaya Fizik Modelleme (Sıvı ve kaya
mülkiyet analizi, modelleme ve ikame).
İkinci Aşaması – Veri Toplama ve Veri İşleme:

İstenilen periyotlarda aynı jeofon yerleşimi, aynı
jeofizik alet düzeneği ve sismik parametrelerin
kullanılması ile veri toplanmaktadır ve programa
işlenmektedir.
Üçüncü Aşaması – Analiz ve Yorumlama:
Değişik zamanlarda, aynı yöntemle toplanan sismik
verilerin karşılaştırılması sonucu; üretim
yapılmakta olan kuyu veya saha ile ilgili üretimin
etkisi ile gelişen farklılıklar belirlenmektedir.
Böylece; su, petrol kaynağının yer değiştirme
miktarının hesaplanması ile farklı zamanlarda
yapılmış olan iki sismik çalışma arasında üretilmiş
olan rezervin miktarı belirlenebilmekte ve üretim
performansı hakkında bilgi sahibi olunmaktadır.
SONUÇ
Sonuç olarak 4D sismik teknolojisi; zamanla
rezervuardaki değişiklikleri belirlemektedir.
4D sismik yöntem; üretken hidrokarbon alan
üzerinde veri toplama, işleme ve tekrarlanan sismik
araştırmaların yorumlanmasını içerir. Yöntemdeki
amaç; tekrarlanan veri setlerini karşılaştırarak,
rezervuar içine bir hidrokarbon üretimi ya da su
veya gaz enjeksiyonunun bir sonucu olarak
rezervuarda meydana gelen değişiklikleri tespit
etmektir.
Başarılı bir 4D teknolojisinin anahtarı; birden fazla
3D sismik çalışmaları planlayıp zamana yaymaktır.
Başarılı 4D çalışmaları; üretim ve enjeksiyon
kuyularının daha iyi planlanmasını yaparak, üretim
ve maliyet tasarrufunu arttırmayı ve rezervuar
özelliklerini daha iyi anlamayı hedeflemektedir.
Son olarak bu teknoloji; Kuzey Denizi petrol
alanlarında düzenli olarak kullanılmaktadır ve bu
teknoloji en son olarak Kanada’da dâhil olmak
üzere kumlu, killi rezervuarlar gibi diğer başka
havzalarda da kullanılmaya başlanılmıştır.
Mühendisliği Yüksek Lisans Öğrencisi Hamza
KAYNAKLAR
http://www.slb.com/services/seismic/survey_design
.aspx
(2014-09-22 tarihinde)

PETROL ARAMADA
SİSMİK TEKNOLOJİ

PETROL SAHALARINDA
SİSMİK GÜVENLİK

PETROLARAMADA SİSMİK GÜVENLİK
Hamza Birinci1
ve Ali Osman Öncel1,2,3
1
İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü
2
İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Mühendislik Bilimleri Bölümü
3
İstanbul Üniversitesi, Açık ve Uzaktan Eğitim Fakültesi, Acil Durum ve Afet Yönetimi Programı
GİRİŞ
Petrol, Doğalgaz ve Maden işletmeciliği gibi pek çok alanda
işletme güvenliğini yükseltmeyi önceleyen sismik izleme
çalışmaları yapılmaktadır
(https://www.esgsolutions.com/technical-resources/case-
studies) . Son zamanlarda ülkemizde sismik güvenlik açığı
ortaya çıkmıştır ve özellikle maden işletmelerinde kayıp zirve
yapmıştır
(http://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/10_vol11_6519.pdf) .
Sismik güvenlik izleme ağımızın kısmen olmamasından
kaynaklı olarak maden işletme tabanlarında meydana gelen
lokal ve göreli olarak çevresel gerilmelerin değişimi
hususunda izleme yapılmamasından kaynaklı olarak Ermenek
ve Soma’da meydana gelen çöküntüler, insanlarımızın
ölmesine neden olmuştur. Bu tür maden sahası güvenliklerinin
yanına sismik güvenlik (seismic safety) adı altında; sınır
güvenliği, baraj güvenliği, petrol üretim sahası güvenliği
eklenebilir (http://www.slideshare.net/oncel/sinir-
gvenlnde-jeofzk-kontrol),
(http://www.slideshare.net/oncel/jeofizik-zlemeyle-
baraj) .
Türkiye ve genel olarak dünya, yere bağlı, yer altı
kaynaklarına, enerji yataklarına bağlıdır. Bu bakımdan yer
bilimi, yer bilimi mühendisliği ve bu alan üzerine çalışan diğer
disiplinlerin çalışmaları büyük önem taşımaktadır.
YÖNTEM
Şekil 1. Türkiye’nin Enerji Durumu
Şekil 2. Türkiye’nin Petrol ve Doğalgaz İthalat Oranları
Şekil 1’de görüleceği üzere Türkiye’nin petrolde %40
oranında ihtiyacı ve %93 oranında ithalatı vardır. Kömür
rezervi açısından iddialı olmasına rağmen %50’si ithal
edilmektedir. Doğalgazda da aynı şekilde %100 ithal etme
durumu söz konusudur. Türkiye büyük ölçüde yer altı
kaynaklarını ithal ederek karşılamaktadır.
Petrol ithalatı en çok (%32) İran başta olmak üzere, Irak,
Yunanistan, İtalya, Libya ve Hindistan’dan tedarik
gerçekleştirilmektedir (Şekil-2). Bu oranlardan görüyoruz ki
Türkiye, enerji konusunda dışa bağımlı bir ülkedir. Bunun
çözümü de yerin altının kapsamlı aranması vizyonunun
güncellenmesi ve bu amaçla yer bilimleri bölümleri ve
ÖZET
Türkiye, enerji açısından yer altına bağımlı ve aynı
zamanda kaynaklar açısından doygun topraklara sahip bir
ülkedir. Ankonvansiyonel yöntemler kullanılarak petrol
ve doğalgaz yatakları araştırılmalıdır. Hidrolik kırma gibi
yöntemlerle petrol üretiminin oluşturduğu depremler için
güvenlikli bir izleme yapılması gerekir. Bu
yapılmadığında çevreye verdiği hasarlar tehlikeli
olabilmektedir. Bu gibi durumları önlemek için sismik
güvenlik stratejilerinin iyi belirlenmesi ve yeraltı sismik
izleme ağlarının kurulması gerekmektedir.
Anahtar kelimeler: Petrol ve Doğalgaz,
Ankonvansiyonel, Hidrolik Kırma, Sismik İzleme Ağı

mezunlarından daha fazla yararlanılmasıyla enerji yataklarını
görüntüleme çalışmalarına önem verilmesi gerekir.
Şekil 3. Yeraltı Enerji Arama Aşamaları
Yeraltı enerji arama aşamaları oldukça kapsamlıdır. Yeraltı
mühendisliği, multi-disipliner bir mühendisliktir. Bu alanda
jeoloji, jeofizik, jeokimya, sondaj vb. disiplinler beraber
çalışmaktadır (Şekil-3). Türkiye’nin
enerji konusunda dışa bağımlı olmanın bir nedeni olarak, yer
bilimleri, petrol, maden üniversitelerinin, fakültelerinin
ülkemizde bulunmaması gösterilebilir.
Şekil 4. Yeraltı Enerji Aramalarında Jeofizik Yöntemler
Yeraltı enerji aramada çeşitli jeofizik yöntemler kullanılır. Su
kaynağı aramada elektrik yöntem, maden aramada gravite ve
manyetik yöntemler, çevre jeofiziğinde de radyoaktif yöntem
kullanılmaktadır (Şekil-4). Ancak şunu belirtmekte fayda
vardır ki dünyadaki petrol arama projelerinin neredeyse %90’ı
sismik tabanlıdır. Piyasadaki para akışının da büyük bir kısmı
bu sismik projelere akmaktadır. Amerika’daki üniversitelerin
jeofizik özelinde yüksek lisans programına bakıldığı zaman
sismoloji ve jeofizik olarak iki kısma ayrılmıştır (http://grad-
schools.usnews.rankingsandreviews.com/best-graduate-
schools/top-science-schools/geophysics-seismology-
rankings). Türkiye’de ise jeofizik adı altında her şey dahil bir
program yürütülmektedir. Amerika, ayrı ve özgün bir eğitim
sistemi uyguladığı için dünyadaki petrolün %14’ünü üretme
kapasitesine ulaşmıştır ve petrolde dünyaya bağlı bir ülke
olma konumundan kurtulmuştur.
Şekil 5. Sondaj Noktalarındaki Verimlilik ve Sismik
Araştırmanın Önemi
Jeofizik mühendisliği uygulaması yapmadan sadece yüzey
jeolojisine bakılarak sondaj yoluyla petrol aranabilir. Ancak
bu yolla açılan kuyuların verimi oldukça düşük olmaktadır.
Şekil 5’de görüleceği üzere 9 tane verimsiz kuyudan çıkan
üretim ve kazanım, 1 tane verimli kuyudan çıkan üretim ve
kazanıma eşittir. Karada açılan bir sondaj kuyusunun
maliyetinin yaklaşık 50 milyon dolar, denizde ’kinin ise 200
milyon dolar olduğunu göz önüne alırsak petrol aramada
jeofizik yöntemlerin önemi daha iyi anlaşılacaktır.
Şekil 6. Kuyu Doğruluk Oranı ve Maliyet İlişkisi
Şekil 6, ne kadarlık bir doğrulukta araştırma yapmak
istenildiğini göstermektedir
(http://www.slideshare.net/oncel/petrol-aramada-ssmk-
blg-ynetm). Başarı oranı maliyetle doğru orantılı olarak
artmaktadır. 7 kuyulu bir yerde %70’lik bir başarı için 35
milyon dolar ödetilmesi gerekirken daha çağdaş yöntemler
(kablosuz sismik, 4 boyutlu sismik vb.) yardımıyla bu oran
%75’e çıkarılabilmektedir. Bunun için de yaklaşık 43 milyon
dolar harcanmaktadır. Buradaki maliyetlerin yüksek
görünmesinin yanında rastgele yerlere açılan verimsiz
kuyulara harcanan maliyet çok daha yüksek derecelerdedir. Bu
doğruluk payının artmasında kullanılan teknoloji ve güvenlik
faktörü büyük rol oynamaktadır.

Şekil 7. Rezervuar Tespitinde Kuyu İçin Jeofizik
Yerin altındaki topoğrafyayı jeofizik görüntüleme
mühendisliği verebilmektedir. Bu sayede uygun sondaj noktası
yorumu yapılabilmektedir. Yalnızca sondaj alındığı zaman
alınan noktanın altındaki düşey alanın bilgisi elde edilir. O
bölgedeki topografya ile ilişkili değişimler, yükseltiler,
kapanlar ve kıvrımların tespitinde ise bu yöntem yeterli
olmayacaktır. Kuyu içine uygulanan log yöntemleri bu
noktada jeofizik mühendisliğini yerin altını gören bir göz
konumuna getirmektedir. Şekil 7’de kuyu içinde alınan bir
Akışkanlık (Permability) ölçüsü ve elde edilen harita
gösterilmektedir. Akışkanlık, yeraltı sıvısının ne kadar
akabileceğini gösteren gözeneklilik faktörüdür
(https://pangea.stanford.edu/ERE/db/WGC/papers/WGC
/2015/13026.pdf). Mavi noktalar verimsiz noktaları, kırmızı
noktalar verimli noktaları göstermektedir. Sismik güvenliği
yükseltme amaçlı bir araştırma yapıldığında bu harita elde
edilerek verimli noktaların dağılımı belirlenebilmektedir.
Ancak bu yöntem izlenmediğinde ağırlıklı olan mavi noktalar
üzerinde kuyular açılabilmekte ve bir süre sonra bu kuyularda
verimsizlikten dolayı kapatılma sıkıntısı yaşanmaktadır.
Şekil 8. Türkiye’de Enerji Aramak İçin Kurulan Sismik Hatlar
ve Kuyu Noktaları Haritası
Şekil 9. Türkiye’deki Petrol ve Doğalgaz Sahaları Haritası
Bu iki harita (Şekil-8 ve Şekil-9) yapılan jeofizik aramaları,
belirlenen potansiyel alanları, üretim kuyularını ve inceleme
kuyularını göstermektedir. Bu alanların sayısı oldukça
fazladır. Bu potansiyel alanlarda arama yapmaya bugün
başlansa en azından 20 milyar dolarlık arama bütçesi ve 20
senelik bir arama işçiliği gerektirir
(http://www.slideshare.net/oncel/ugur-gonulalan). Bu
alanlarda dış ülkelerden birçok firma arama yapmakta veya bu
cevherleri önce bulma noktasında çalışmaktadırlar
(http://www.dunya.com/15-sirket-petrol-alaninda-
isletme-ruhsati-aldi-243168h.htm). Bu konu günümüzde
hem yeraltı sismik güvenliği hem de yabancı firmalara karşı
bir güvenlik zafiyet görüntüsü verildiği şeklinde
yorumlanabilir.
Enerji Aramalarında Oluşabilecek Deprem Riskleri
Beşeri depremlerin nedenleri;
- Baraj doluluğu
- Atık suların yerin altına pompalanması
- Petrol üretimi
- Sıcak su çıkartılması (Batı Anadolu, dünyanın en
zengin sıcak su potansiyeline sahip
bölgelerindendir. Son zamanlarda yavaş yavaş
çıkartılmaya başlanmıştır.)
- Madencilik
- Nükleer denemeler
Şekil 10. Dünyada Enerji Aramaları Sonucu Beşeri Deprem
Örnekleri

Enerji araması sonucu oluşabilecek beşeri depremlere;
yeraltına sıvı enjekte etmek, madencilik, baraj ve petrol-
doğalgaz üretimleri neden olabilmektedir (Şekil-10). 1967
Mw=6.3 Koyna Depremi’ne orada yapılan büyük bir baraj
neden olmuştur. Aynı şekilde 1939’da Oklohama’da Mw=5.0
olan depreme bir baraj sebep olmuştur. 2011 Oklohama’da
kaydedilen bir depreme, doğalgaz üretimleri neden
olabilmektedir (Şekil-10). 10 Aralık 1967 Mw=6.3 Koyna
Depremi’ne orada yapılan büyük bir baraj neden olmuştur
(http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/events/19
67_12_10.php),
(http://bssa.geoscienceworld.org/content/59/3/1149.abst
ract) . Aynı şekilde 1939’da Oklohama’da Mw=5.0 olan
depreme bir baraj sebep olmuştur
(http://www.sourcewatch.org/index.php/Oklahoma_and_
fracking). 2011 Oklohama’da kaydedilen bir deprem,
doğalgaz arama amaçlı kaya parçalamanın (rock fracturing)
neden olduğu bir depremdir
(http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/earth/oklahoma-
earthquakes-california-2014-partly-fracking/) .
Gelişmemiş ve kentsel dönüşümünü tamamlamamış, afete açık
ülkeler için bunlar ciddi depremlerdir.
Şekil 11. Hidrolik Kırma (Fracking) Metodu ile Petrol Üretimi
Petrol ve doğalgaz yatakları fay zonlarına yakın yerlerde
bulunur. Bu fay zonlarında deprem üretemiyle gelişen bir
gerilme düzeni vardır. Bu aramalardaki hidrolik kırma
(fracking) metodu, bu gerilme düzenini hızlandırmaktadır ve
depreme neden olmaktadır. Hidrolik kırma, yüksek basınçtaki
suyun enjekte edilip üretim kuyusu tarafından petrolün
kolayca çekilmesine yarayan metottur (Şekil-11),
(http://earthquake.usgs.gov/research/induced/) . Basınçlı
su, yeraltındaki malzemeyi kırarak üretimi artırmaktadır.
Şekil 12. Amerika’da Ankonvansiyonel Yönteme Geçildikten
Sonraki Deprem Sayısı Artışı
Amerika, 2008’den sonra ankonvansiyonel yöntem olarak
adlandırılan hidrolik kırma (fracking) yöntemine geçmiştir. Bu
durum o bölgedeki deprem sayısında ciddi bir artışa neden
olmuştur. Şekilde 12’de görüleceği üzere, Amerika’da 1970
yılında magnitüdü 3’den büyük deprem sayısı 21 iken bu sayı,
2005-2010 arasında 151’e çıkmıştır. Yani bu dönemden sonra
Amerika, deprem açısından güvensiz ve tehlikeli bir ülke
durumuna gelmiştir. Tabi ki bunun bedeli olarak Amerika,
yüksek oranda bir petrol üretim kapasitesine sahip olmuştur.
Bu depremlerin takibi, derin ve yatay sismik izleme
istasyonlarıyla mümkündür. Türkiye’de de hidrolik kırılma
yöntemine geçildiğinde bu tür haritalar hazırlanabilecektir.
Şekil 13. Arkansas’da Şeyl Gazı Arama Depremleri
Kaya gazı (shale gas) aramalarında, yüzlerce sığ deprem
kaydedilmiştir (Şekil-13). En büyüğü olan Mw=4.7’lik
deprem çevre illerde hasara neden olmuştur. Bu bölgede
yaşayan halk, bu depremlere son verilmesi için sokaklara
dökülmektedir. 2011’de Arkansas’ta yeralan 2 ana enjekte
kuyusu durdurulduğunda ise deprem sayısının azaldığı
gözlenmiştir
(http://www.reuters.com/article/2013/08/27/us-usa-
energy-quakes-insight-idUSBRE97Q05N20130827) .
Yani bu araştırma kuyularının depremlere neden olduğu
açıkça anlaşılmaktadır.

Şekil 14. Türkiye Beşeri Deprem Haritası (2005-2014)
Türkiye’nin beşeri deprem haritası 2014 yılında
güncellenmiştir. 2005-2014 arasında sismometreler tarafından
patlatma kaynaklı deprem sayısı 6150 olarak kaydedilmiştir
(Şekil-14).
Şekil 15. Tetiklenmiş Depremlerin Oluşturabileceği Büyüklük
Grafiği
USGS’in yapmış olduğu bir araştırmaya göre ankonvansiyonel
yöntemlerin meydana getirdiği depremlerin grafiği
oluşturulmuştur (Şekil-15). Kırmızıyla gösterilen noktalar sıvı
enjeksiyonu (fluid injection) sonucu oluşan depremleri, mavi
renk ile gösterilenler ise diğer nedenlerden oluşan depremleri
temsil etmektedir. Görüleceği üzere magnitüdü 1-6 arasında
değişen büyüklüklerde oluşan depremler sıvı enjeksiyonu
sonucu oluşabilmektedir.
Şekil 16. Üretim, Enjeksiyon ve Deprem İlişkisi
Sıvı enjeksiyonu ne kadar artırılırsa o kadar üretim artışı
sağlanmaktadır (Şekil-16). Buna paralel olarak sismisitede bir
artış gözlenmektedir. Yani, üretim arttıkça deprem sayısı da
artmaktadır.
Şekil 17. 100 Metre Derinlikte Kurulması Planlanan Kuyu İçi
Sismik İzleme Ağı
Peki, bu depremlere karşı ne yapılmalıdır? Sismik risk
yönetimi nasıl yürütülmelidir? Yerin altına kurulan
sismometre ağlarıyla dinlenmelidir. Petrol üretimi için sıvı
enjeksiyonu yapılan yerlerde gerilmenin büyüdüğü noktalar
tespit edilerek üretim durdurulmalıdır. Gerilmenin düştüğü
yerlerde de üretim devam ettirilmeli veya artırılmalıdır. Buna
sismik güvenlik yönetimi denilmektedir. Türkiye’nin bunları
yapacak sismik güvenlik mühendislerine ve sismik güvenlik
izleme ağına ihtiyacı vardır.
Şekil 17, Amerika’daki bir petrol sahası için önerilen bir
sismik güvenlik sistemini gösteriyor. Bu sistem sayesinde
güvenlikli bir petrol üretimi sağlanmaktadır.
SONUÇ
Türkiye, enerji ihtiyacında petrole bağımlı bir ülkedir. Bu
ihtiyacın karşılanması ve daha hızlı petrol üretimi için hidrolik
kırma (fracking) yöntemiyle aramalara başlanmaktadır.
Hidrolik kırma yöntemiyle petrol üretiminin oluşturduğu
depremler için güvenlikli bir izleme yapılması gerekir. Zira bu
uygulama sonucu enjeksiyon oranı arttıkça deprem oranı da

artmaktadır. Bu güvenlik sağlanmadığı takdirde çevreye
verdiği hasarlar tehlikeli olabilmektedir. Türkiye’de kentsel
dönüşüm bitip Amerika standartlarında bir arama düzenine
geçtiğimizde depremler bizde de olağan hale gelecektir.
Bizler halkımızın, bu oluşacak depremler üzerine sokağa
dökülmesini istemiyorsak sismik güvenlikli yönetim modeline
geçmeliyiz. Bunun için de kuyu içi sismik izleme ağları
kurulmalıdır.
KATKI BELİRTME VE TEŞEKKÜR
28 Kasım 2014 günü Mimar ve Mühendisler Grubu ile
İstanbul Üniversitesi, Edebiyat Fakültesi Kurul Salonu’nda
“Petrol Aramada Strateji ve Sismik Güvenlik'' başlıklı bir
konferans düzenlemiştir. Bu konferansta Prof. Dr. Ali Osman
Öncel’in yaptığı “Petrol Aramada Sismik Güvenlik” isimli
sunumdan faydalanarak bu rapor hazırlanmıştır. Ayrıca bu
makalenin düzenlenmesine de katkı sağladığı için Prof. Dr.
Ali Osman Öncel’e şükranlarımı sunarım.
KAYNAK
https://www.esgsolutions.com/technical-resources/case-studies
(http://www.iitk.ac.in/nicee/wcee/article/10_vol11_6519.pdf
http://www.slideshare.net/oncel/sinir-gvenlnde-jeofzk-kontrol
http://www.slideshare.net/oncel/jeofizik-zlemeyle-baraj
http://grad-schools.usnews.rankingsandreviews.com/best-
graduate-schools/top-science-schools/geophysics-seismology-
rankings
http://www.slideshare.net/oncel/petrol-aramada-ssmk-blg-
ynetm
https://pangea.stanford.edu/ERE/db/WGC/papers/WGC/2015/
13026.pdf
http://www.slideshare.net/oncel/ugur-gonulalan
http://www.dunya.com/15-sirket-petrol-alaninda-isletme-
ruhsati-aldi-243168h.htm
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/events/1967_12
_10.php
http://bssa.geoscienceworld.org/content/59/3/1149.abstract
http://www.sourcewatch.org/index.php/Oklahoma_and_fracki
ng
http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/earth/oklahoma-
earthquakes-california-2014-partly-fracking/
http://earthquake.usgs.gov/research/induced/
http://www.reuters.com/article/2013/08/27/us-usa-energy-
quakes-insight-idUSBRE97Q05N20130827
http://www.youtube.com/watch?v=UuVnsLqFLE0

PETROL ARAMADA
YERBİLİM ODAKLI
İŞLETME

PETROLARAMADA YERBİLİM ODAKLI İŞLETME YÖNETİMİ
Binnur GÜRÜL1
ve Ali Osman ÖNCEL1,2
1
İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Mühendislik Bilimleri Bölümü
2
İstanbul Üniversitesi, Açık ve Uzaktan Eğitim Fakültesi, Acil Durum ve Afet Yönetimi Programı
GİRİŞ
Petrol arama sektöründeki gelişmelere ışık tutmak
için; İstanbul Üniversitesi, Mimar ve Mühendisler
Grubu ve Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı
(TPAO) işbirliği ile 28 Kasım 2014 Cuma günü
İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi Kurul
Salonu'nda; “Petrol Aramada Strateji ve Sismik
Güvenlik” konulu bir konferans gerçekleştirilmiştir.
Konferansa konuşmacı olarak katılan uzman kişiler,
bu sektörde yaşanan gelişmeleri detaylı örneklerle
ortaya koymuşlardır.
Petrol arama sektöründeki jeofizik yöntemler
(örneğin; sondaj), çoğunlukla elektroniğe ve
bilgisayara yani teknolojiye dayalı işlemlerdir. Bu
nedenle de teknolojide yaşanan gelişmeler, direkt
olarak bu sektördeki jeofizik uygulamalara da
yansımaktadır. Şunu da unutmamak gerekir; her ne
kadar en gelişmiş teknoloji kullanılırsa kullanılsın,
araya bir jeoloji faktörünün girmesiyle her şey alt
üst olabiliyor ve beklenilen sonuçlar elde
edilemiyor yani hüsrana uğranılıyor. Bu yüzden;
petrol aramada jeolojik faktörlerde göz ardı
edilmemelidir.
Petrol aramak son derece maliyetli bir iştir. Diğer
taraftan, yatırımların karşılanmama riski de çok
yüksektir. Bu yüzden, petrol arama çok disiplinli
bir çalışmayı gerektirir. Genelde petrol ve gaz,
gözenekli kayaçlar (genellikle kum, kumtaşı,
kireçtaşı ya da dolomit) içinde yer almaktadır.
Fakat bu gözenekli kayaçlardaki petrolün /
doğalgazın yeterli miktarlarda var olup olmadığını
tespit etme yollarından biri sondaj kuyusu açmaktır.
Sondaj kuyusu açmanın maliyeti, bir petrol
sahasında petrolün elde edilmesinden önce
katlanılan en büyük araştırma geliştirme maliyetidir
(örneğin; bir kuyunun maliyeti 50-60 milyon dolar
belki de daha fazladır). Çoğu zaman tek bir sondaj
kuyusunun açılması yeterli olmayabilir. Daha fazla
bilgi için daha fazla kuyu açılması gerekir ki, bu da
çok maliyetlidir. Bu nedenle de, hem maliyeti
düşürmek için hem de doğru sondaj yerlerini
belirleyebilmek için jeofizik yöntemlere başvurulur.
Kuyuların nerelere açılacağına, ancak bu tür
jeofizik yöntemlerden elde edilen sonuçlar
vasıtasıyla karar verilir. Bu nedenle, petrol aramada
işletme yönetiminin karar verip izleyeceği jeofizik
yöntem önem arz etmektedir. Sonuç olarak; petrol
sektöründeki şirketler, gerçekleştirdikleri jeofizik
uygulamaların sonuçlarına göre yatırımlarına yön
verirler.
Bu çalışmada, petrol aramada kullanılan jeofizik
yöntemler; özellikle de sismik yöntem ve bu
yöntemde yaşanan gelişmeler üzerinde
durulmuştur.
YÖNTEM
Petrol arama sektöründe en yaygın olarak
başvurulan jeofizik uygulamaların başında genel
isimlendirme olarak Arama Sismolojisi
ÖZET
Teknolojide yaşanan gelişmeler, petrol / gaz
arama sektörüne de yansımıştır. Teknolojik
gelişmelere paralel, petrol veya gaz aramada
gerçekleştirilen jeofizik uygulamalarda
değişiklikler meydana gelmiştir. Geçen 20 yıllık
dönemde, petrol endüstrisinde kullanılan en
önemli jeofizik yöntem olan sismik modelleme ve
üretim teknolojilerinde kaydedilen gelişmeler,
petrol aramacılığının çerçevesini çok
genişletmiştir. Yaşanan tüm bu gelişmeler, hem
daha derinlerdeki petrol rezervlerinin
keşfedilmesine yol açmıştır; hem de petrol
sektöründe yer alan şirketlerin işletme
yönetiminde (özellikle de maliyet ve yatırım
yönetimlerinde) önemli değişikliklere neden
olmuştur.
Anahtar Kelimeler: Petrol Arama, Petrol Arama
Sektörü, Petrol Aramada Yerbilim, Petrol Aramada
Jeofizik Uygulamalar.

(Exploration Seismology)1
veya özel isimlendirme
olarak Petrol Sismolojisi (Petroleum Seismology)2
gelmektedir. Petrol sismolojisi; doğal ya da yapay
olarak elde edilen ses dalgalarının kayaçlar içinden
geçerken uğradıkları değişimleri incelemektedir.
Çünkü ses dalgaları farklı kayaçlarda kayacın
fiziksel özelliklerine veya sıvı muhtevasına bağlı
olarak farklı hareket ederler, dolayısıyla sismik
yöntemde bu özellik kullanılır. Klasik olarak bir
sinyal/ses dalgası, bir kayacın içinden geçerken
sinyalde/ses dalgasında çok küçük bir değişiklik
olur (Şekil-1’ de kırmızı çizgilerle çizilen alanda);
işte sismik uygulamalar, bu değişimi yakaladığı
anda çok güzel petrol / hidrokarbon potansiyelli
alan bulunur.
Şekil-1: Sismik Ses Dalgasındaki Değişiklik. Üst
sol taraf; homojen ortamda sinyal genliği. Üst sağ
taraf; heterojen yapının sinyale etkisi.
Petrol sismolojisinde, diğer yöntemlere oranla daha
hassas bilgi elde edilir. Özellikle derinlerdeki
tabakalar ve/veya fayların yönü ve boyu sismik
yöntemde daha ayrıntılı olarak belirlenebilmektedir.
Teknolojik gelişmelere paralel, sismik yöntemde de
önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Günümüzün
teknolojik sismik yönteminde; suni bir kaynaktan
yeraltına gönderilen ses dalgaları çeşitli kayalardan
yansıyarak yeryüzüne döner ve jeofon adı verilen
aletlerle kaydedilirler. Bu kayıtlar bilgisayar
programları ile işlenerek yorumlanır ve olası petrol
sahalarının yerleri tespit edilir. Sismik yöntem 3
aşamadan oluşmaktadır:
Aşama 1: Petrol Sismolojisinde Veri Toplama
Petrol sismolojisinde veri toplama için kullanılan
ekipmanlar çok önemlidir. Çünkü kaynak ve kayıtta
kullanılan ekipmanların seçimi verinin kalitesini
doğrudan etkilemektedir. Veri toplama işleminde
klasik olarak kullanılan kablolar, artık günümüzde
kullanılmamaktadır. Günümüzde kullanılan
jeofonlar, uydu bağlantılı antenle kayıt aletine
sinyal iletebiliyorlar (Şekil-2).
1
http://ebooks.cambridge.org/ebook.jsf?bid=CBO978113916835
9.
http://books.google.com.tr/books/about/Introduction_to_Petrole
um_Seismology.html?id=dmzxAAAAMAAJ&redir_esc=y.
2
Şekil-2: Kablosuz Veri Toplama
Ayrıca günümüzde veri toplama işleminde artık tek
bileşenli jeofonlar da kullanılmamaktadır. Jeofon
olarak, üç bileşenli S jeofonları kullanılmaktadır
(Şekil-3). Bu jeofonlar, S dalgaları ile rezervuar
karakterizasyonu için gerekli kayaç özelliklerinin
tanımında büyük katkı sağlar. Kısacası bu jeofonlar,
S dalgaları ile akışkanın/sıvının (su mu? yoksa
petrol mü?) içeriği hakkında bilgi vermektedir.
Şekil-3: Jeofonlar
Diğer taraftan sismik enerji kaynaklarında fazla bir
değişiklik olmamıştır. Günümüzde sismik enerji3
kaynağı olarak vibratörler yaygın olarak
kullanılmaktadır. Çünkü vibratörler hem çevreye
duyarlı hem de tehlikesiz ve kontrollü
kaynaklardır.4
Petrol arama sektöründe yaygın
olarak kullanılan vibratörler; paletli vibratörler
3
ttp://link.springer.com/book/10.1007%2F978-1-4612-5856-8.
h
4
http://www.jeofizik.org.tr/yayinlar/kitap_goster.php?kodu=60.

(Şekil-4). Paletli vibratörler çok hızlı hareket
ediyorlar ve enerji kaynağı olarak da çok uygun;
ayrıca maliyet açısından da ekonomiktirler.
Sahada kaydedilen dataların ikinci aşaması ise veri
işlemdir. Sismik verinin işlenmesi de, bir kaç
aşamadan geçerek kesit elde edilir. Günümüzde veri
işlem uygulamalarında yani Sismik Veri İşlemde
(Seismic Data Analysis) çok büyük gelişmeler
yaşanmıştır.5
Mesela; sismik veri kalitesi kötü olan
bir sismik kesiti, Şekil-5’de de görüldüğü gibi çok
daha yüksek bir kaliteye ileri veri işlem
teknikleriyle getirebiliyorsunuz ve bu zahmetli ve
çok zaman alıcı bir işlem değildir. Çünkü
uygulamalara bilgisayarlar çok hız katmıştır.
Örneğin; bir arazide kayıt yapılırken, eş zamanlı
olarak bu hat boyunca toplanan verileri proses
edebiliyorsunuz. Sonuç olarak; sinyal / gürültü
oranı düşük sismik kesitlerde, veri işlem
uygulamaları ile sismik gürültü bastırılarak (seismic
noise supression) ayrım gücü artırılmaktadır.
Şekil-5: Veri İşlem Uygulamaları6
Elde edilen kesitler, mevcut yüzey jeolojisi
verilerinin de yardımı ile jeofizikçiler tarafından
yorumlanır. Sismik yorumlamada öncelikle faylar
incelenir; daha sonra tabaka seviyelerinin
devamlılığı incelenir.7
Şekil-6’da görülen kesitte
her bir seviye ayrı bir tabakaya karşılık
gelmektedir. Eğer seviyelerde bir sıçrama
gözlenirse, orada fay var demektir (Şekil-6’ da
siyah çizgiler fayları göstermektedir).
Şekil-4: Paletli Vibratörler
Aşama 2: Sismik Veri İşlem
5http://www.amazon.com/Seismic-Data-Processing-
Investigations-Geophysics/dp/0931830400.
6 Atila Sefünç, “Petrol Arama Sektöründe Jeofizik Mühendisliği
Aşama 3: Sismik Yorumlama
Şekil-6: Kesitin Yorumlanmış Hali8
Sismik yorumlamada haritalardan zaman
ortamından derinliğe geçmek için çeşitli hızlar
kullanılmaktadır. En güvenilir hızlar, kuyulardan
direkt ölçülerek elde edilen hızlardır. Bunlar, VSP
(Düşey Sismik Profil) gibi kayıtlardan elde edilen
hızlardır.
VSP; petrol sahalarının tespiti için açılan test
kuyularına jeofon dizileri yerleştirilerek; dalgaların
kaya katmanlarından geçiş zamanlarının kayıt
edilebilmesi için geliştirilmiş ve günümüzde
sıklıkla kullanılan metotlardan biridir.9
VSP metodu
ile kuyu içerisindeki P ve S dalgaları ve yansıyıp
gelen dalgalar kaydedilmektedir. Kuyunun
çevresine jeofonlar diziliyor / yerleştiriliyor ve
kuyunun yanındaki bir ofiste bunlar kayıt altına
alınıyor (Şekil-7). VSP ile elde edilen veriler
sayesinde, kuyunun uyumlu mu uyumsuz mu
olduğunu veya fayın olup olmadığını daha detaylı
görebiliyorsunuz. Örneğin; kuyuyu açtınız ve
baktınız ki orada petrol yok; o zaman ikinci kuyuyu
açmadan hemen VSP uygulaması yapıyorsunuz.
Petrol şirketleri de yaygın olarak VSP yaparak, fay
Güvenlik Konferansı, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, 28 Kasım
2014.
7
http://www.amazon.com/Introduction-Seismic-Interpretation-
Bruce-Hart/dp/1588613968.
ve Teknolojik Gelişmeler”, Petrol Aramada Strateji ve Sismik _Analysis_for_Applied.html?id=ub0teY2uEKYC&redir_esc=y.
8
tila Sefünç, age.
A9
ttp://books.google.com.tr/books/about/Multi_component_VSP
h

olup olmadığına ve fay varsa fayın kuyunun ne
tarafından geçtiğini kontrol etmektedirler. Bu
nedenle, bu uygulamalar çok yaygındır ve çok
önemlidir. Çünkü VSP uygulamaları, şirketleri ek
kuyu açma maliyetlerinden kurtarmaktadır.
Şekil-7: VSP Metodu10
Son olarak; sismik yorumlamada 4 boyutlu
sismikçalışmalara geçilmiştir.11
4 Boyutlu
çalışmada; aynı sahada, aynı parametreler ile fakat
farklı zamanda en az iki defa veri toplanır ve proses
edilir. Proses sonucunda elde edilen eski ve yeni
kesitlerin arasındaki farka bakılır. Eğer bir değişim
varsa ya da yoksa ona göre yorumlanır. Günümüzde
artık 4 Boyutlu sismik ile rezervuardaki değişimler
tespit edilebilmektedir. Bu konuda bir örnek, Şekil-
8’ de gösterilmektedir. Örnek şöyle; 1985 yılında
sismik çalışma neticesinde açılmış bir üretim sahası
var. 10 yıl sonra aynı yerde tekrar sismik çalışma
yapıyorlar ve üretim sahasında petrolün azaldığını
görüyorlar. Şekil-8’ den de görüldüğü gibi, aradaki
değişim/fark çok net olarak görülmektedir.
Şekil-8: 4 Boyutlu Sismik Çalışma12
4 Boyutlu sismik çalışma sayesinde, açılan
kuyunun üretim sonrası nasıl değiştiği incelenir ve
kuyunun verimliliği değerlendirilir veya yeni bir
kuyuya ihtiyaç olup olmadığına karar verilir.
10 Atila Sefünç, age.
11 http://www.slideshare.net/oncel/4-d-sismik-43098695.
Netice olarak petrol sismolojisinde boyutsal artış
sismik bilgide oransak artışa neden olur.13
SONUÇ
Petrol aramacılığının doğası gereği, yapılan irili
ufaklı her türlü jeofizik uygulamalar, araştırma
yapılan sahanın petrol potansiyelini belirlemektedir.
Petrol ve doğalgaz, yenilenmesi mümkün olmayan
enerji kaynaklarıdır. Bundan dolayı, mevcut
rezervlerin bulunduğu alanlara etkin petrol jeofiziği
uygulamaları yapılarak verimliliği arttırmak veya
yeni rezervlerin keşfedilmesini sağlamak stratejik
bir önem taşımaktadır.
Petrol ve doğalgaz araştırma sahalarında, sadece
petrol ve doğalgaz içerebilecek jeolojik yapılar (fay,
tuz domu vb.) petrol jeofiziği yöntemleriyle
araştırılabilmektedir. Jeofizik uygulamalarla,
yeraltındaki petrol rezervuarının şekli, boyutu ve
yeryüzünden itibaren derinliği tespit
edilebilmektedir.
Sonuç olarak 21. yüzyılın başlarında, özellikle
petrol ve doğalgaz yataklarının araştırılması
amacıyla jeofizik yöntemlerde büyük gelişmeler
kaydedilmiştir. Günümüzde de halen süren bu
gelişmeler; gözlem,
aşamalarında yüksek
amacını gütmektedir.
veri-işlem ve yorum
hassasiyetin sağlanması
Jeofizik uygulamalarda
yaşanan teknolojik gelişmeler sayesinde, elde
edilen detaylı bilgiler ışığında şirketler ek
maliyetlere (örneğin yeni bir kuyu açma gibi)
katlanmamaktadırlar. Bu da, şirketlerin yatırım
yönetimlerine ve ekonomik sürdürülebilirliklerine
olumlu etki olarak yansımaktadır. Sonuç olarak;
petrol sektöründeki şirketler; jeofizik yöntemlerinin
ışığında yatırım kararlarına yön vermektedirler.
KAYNAKLAR
http://www.youtube.com/watch?v=UuVnsLqFLE0
&feature=youtu.be
http://www.slideshare.net/oncel/panel-petrol-
aramada-stratej-ve-ssmk-gvenlk
13
http://www.slideshare.net/oncel/petrol-aramada-ssmk-blg-
12
Atila Sefünç, age. ynetm.

PETROL ARAMADA
SİSMİK BİLGİ YÖNETİMİ

PETROLARAMADA SİSMİK BİLGİ
YÖNETİMİ
Binnur Gürül1
1
GİRİŞ
Sismik görüntülemedeki ve rezervuar
modellemedeki gelişmelerin, petrol ve gaz arama
sektöründe mevcut rezervuarların iyileştirilmesinde
değerli olduğu kanıtlanmıştır.
Günümüzde rezervuarlardan daha ayrıntılı bir
görüntü veya daha fazla bilgi alabilmek için
yatırımcılar ve/veya yöneticiler, yeni teknolojilerine
(örneğin sismik görüntüleme) ne zaman ve ne kadar
yatırım yapacakları konusunda rekabete
girmişlerdir. Özellikle mevcut rezervuardan elde
edilen gelirler azaldığında ve/veya sondaj yoluyla
üretimi arttırmak için bir ihtiyaç ortaya çıktığında,
ne zaman ve ne kadar yatırım sorusu daha can alıcı
bir soru haline gelir. Bu durumda, nereye sondaj
yapılacak, kaç kuyu açılacak, ne büyüklükte sondaj
yapılacak ve nereye kadar inilecek konusundaki
sorular önem arz etmektedir. Bu yüzden de, bu tür
sorulara cevap aranırken öncelikle rezervuar
hakkında daha detaylı bilgi edinilmesi
gerekmektedir.
YÖNTEM
Bu araştırmada, rezervuar hakkında daha fazla bilgi
edinebilmek için toplanan sismik bilginin değeri
araştırılmıştır, ayrıca sondaj programı için karar
verme analizinin nasıl yapıldığı ve Bayes Teoremi
ile bunun nasıl ölçüldüğü incelenmiştir. Ayrıca bu
araştırmada bir örnek vasıtasıyla, sismik bilginin
değeri sayısal olarak ortaya konulmuştur.
Bilginin Değeri
Bilginin değerini belirleyen kriterler nelerdir?
Toplanan herhangi bir bilgiye değer verilmesi için,
karşılanması gereken üç kriter vardır:
1. Uygun / Geçerli
Toplanan bilginin; konuyla ilgili ve amaca uygun
bilgi olması gerekir. Örneğin; bir konuda emin
değilseniz, o zaman bilginin belirsizliği hakkında
düşüncelerinizi değiştirme imkânını size sunuyor
olması gerekir. Mesela bilgi, sizin sondaj için
seçilen yerin üretken ya da verimsiz olacağına
inanmanıza neden olmalıdır. Bu durumda ise,
bilgiler geçerli ve uygundur. Kısacası bilginin
uygun ve geçerli bilgi olabilmesi için, kafanızdaki
belirsizlikleri ortadan kaldırması ve düşüncelerinizi
değiştirebilecek nitelikte olması gerekir.
2. Materyal / Malzeme
Bilgi; eğer kararları değiştirmek için
potansiyelleri/alternatifleri bize sunarsa, ancak bu
durumda bilginin değeri vardır diyebiliriz. Kısacası
bilgi; kararları değiştirme potansiyeline sahipse, o
zaman bilgi malzemedir ve değeri vardır. Örneğin;
belirli bir yerde bir sondaj kuyusu açma ya da
açmama kararı ile karşılaştınız. Bu karar, elde
edilebilir bilgilere göre alınması şart ise (yani karar
zorunluluk arz ediyorsa), bu durumda bilgi
malzemedir.
3. Ekonomik
ÖZET
Yeni bilgi elde etme/toplama işlemini (örneğin
sismik bilgiyi) doğrulamak için, yeni bilgilerin
kararı değiştirme potansiyeline sahip olmaları
gerekmektedir; yani sismik bilgilerin kararı
değiştirecek nitelikte olmaları gerekir. Özelikle
bir bütçe kısıtı ile karşı karşıya kalındığında ve
tek kuyulu (sondajlı) rezervuarda enerji kaynağı
bulunma olasılığı hakkında belirsizlik söz
konusu olduğunda sismik veri önem arz
etmektedir. Bu çalışmada sismik bilginin değeri
araştırılıp incelenmiş ve sayısal verilerle ortaya
konulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Bilginin Değeri, Sismik
Bilginin Değeri, Sismik Değer Üzerinde Etkili Olan
Etkenler.

Bilgiler; amaca uygun malzeme olsa bile, yine de
iyi bir yatırım olabilmesi için ekonomik olma
koşulunu da taşımak zorundadır. Örneğin; rezervuar
özelliklerini mükemmel şekilde ortaya koyan bir
test, uygun bilgidir ve muhtemelen malzemedir;
ancak o testin çok pahalı olması gerçeği hala aşikâr
olabilir; bu durumda bu bilgiye değerli dememiz
imkânsızdır. Bu yüzden de, bilginin değerli
olabilmesi için de, ekonomik olması şarttır.
Sismik Bilginin Değeri Üzerinde Etkili Olan
Etkenler
Bir 4D (time-lapse) sismik inceleme/etüt için
hazırlanmış olan bir etki diyagramı (modeli) Şekil-
1’ de gösterilmektedir. Şekil-1’ de kullanılan bu
modelin amacı; 4D sismik bilginin, nihai değeri
nasıl etkilediğini anlamaktır. Modelden de açıkça
görüldüğü gibi değer; en çok petrol fiyatından ve
geri kazanılabilen hidrokarbonların hacminden
etkilenmektedir. Sonrasında değer; geri kazanım
faktörü, gözenekli yapı, rezervuarın brüt kaya
hacmi ve akışkan türü gibi bir dizi faktörden
etkilenmektedir. Geri kazanılan hidrokarbon hacmi,
ayrıca sondajla açılan kuyu sayısından yani sondaj
programından etkilenmektedir; sondaj programı da
sondaj bütçesinden etkilenmektedir.
Şekil-2: Tek Kuyulu Sondaj İçin Karar Ağacı
Şekil-2; sismik bilgi olmadan, bir kuyulu sondaj
için karar ağacını temsil etmektedir. Şekil-2’ deki
P(U), rezervuarın “boşaltılmamış” olma olasılığını
göstermektedir. Sismik bilgi olmadan en iyi sondaj
alternatifi, bu karar ağacı çözülerek tespit edilebilir.
Örneğin en iyi alternatif sondaj yapmak ise, bu
durumda Değer (sismik bilgi olmadan) şu
bağlantıya eşittir: VwoS = P(U) * V – C.
Eğer bir sismik görüntüleme sondaj öncesinde
Şekil-1: 4D Sismik İnceleme / Etüt İçin Etki
Diyagramı (Modeli)
Sondaj programı, sismik verilerden etkilenmektedir
(Şekil-1). Dolayısıyla sismik veri; sondaj
hedeflerinin tanımlanmasında ve karakterize
edilmesine olanak sağlamaktadır (örneğin; 2D
sismik yerine, çoğunlukla yüksek çözünürlüklü 3D
kullanılabilir; ancak bu durumda da potansiyel
sondaj hedefleri gözden kaçabilir).
Karar Analizi ve Bayes Teoremi
Yatırımcılar / yöneticiler, kafa karıştırıcı sorunlarla
çok sık karşılaşmaktadırlar: bir kuyu sondajı
vermeden önce rezervuar hakkında sismikten daha
fazla bilgi toplamak gerekir mi? Bu durumda birçok
yönetici, tüm gerçekleri bilmeden deneyim ve tek
nokta tahminlere dayalı basit bir süreç
kullanmaktadır. Bu durumda başarı kumar
şeklindedir. Bunun dışında, “karar analizi” olarak
bilinen bir alternatif yöntem vardır.
devreye alınabilirse, bu durumda
sismik bilgilere göre alınabilir.
yapmalı mı veya yapmamalı mı? Veya karar
sondaj kararı
Bu durumda
Şekil-3’deoluşturulacak karar ağacı,
gösterilmektedir.

Şekil-3: Sismik Bilgiye Dayalı Karar Ağacı
noktası olasılığından yani %10’dan büyük olduğu
Şekil-3’deki P(U|“U”); sismik bilgi vasıtasıyla
boşaltılmamış rezervuar şeklinde tayin edilen
rezervuarın, boşaltılmamış olma olasılığını
göstermektedir. Modeldeki P(U|“S”) ise; sismik
bilgi vasıtasıyla boşaltılmış rezervuar şeklinde tayin
edilen rezervuarın, boşaltılmamış olma olasılığını
göstermektedir. Bu olasılıklar Bayes Teoremine
göre hesaplanmaktadır. Bu karar ağacı
çözümlendiğinde sismik bilginin değeri elde edilir.
Buradan da, sismik bilgi değerinin, şu bağlantıya
eşit olduğu bulunur: VoS = VwS – VwoS; yani
sismik bilginin değerini bulmak için; sismik bilgiye
dayalı değerden, sismik bilgiye dayalı olmayan
değer çıkartılır.
Sismik Bilginin Değeri İçin Bir Örnek
12 özdeş hedefli/sondajlı küçük bir petrol sahasını
düşünelim. Bu petrol sahasında başarılı bir kuyu
için net bugünkü değer (NPV), yani bu petrol
sahasındaki her bir kuyunun ekonomik değeri 50
milyon $ ve bir kuyunun maliyeti ise 5 milyon $’
dır. Buna göre her bir kuyu için başabaş noktasının
olasılığı 0,10’ dur (%10) (5 milyon $ / 50 milyon
$). Başabaş noktasında herhangi bir kazanım (kâr)
ya da zarar yoktur. Başabaş noktası; işletmelerde
maliyet ya da harcamaların kâra eşit olduğu
noktadır; yani başabaş noktası gelir ve giderlerin
birbirini dengelemesi durumudur. Ayrıca her bir
sondajın/hedefin başarılı olma olasılığı (sismik bilgi
olmaksızın) 0,75’dir (%75). Bu %75’ lik olasılık,
daha önceki çalışmalara dayanılarak elde edilmiştir.
Sismik bilgisi öncesi olasılık %75, bu başabaş
için; sondaj kısıtlaması olmadığı durumda, diğer bir
deyişle bütçe kısıtlaması olmadığı durumda 12
sondajın hepsinin yapılması/açılması gerekir.
Bu örnekte Bayes teoremine göre
hesaplandığında, şu sonuçlar ortaya
olasılıklar
çıkmıştır:
üretkenP(S|“S”)=0,90 yani
çıkması/olması durumu
doğruluğu (güvenirliliği)
rezervuarın
için sismik bilginin
%90’ dır (diğer bir
deyişle; sismik bilginin üretken dediği rezervuarın
üretken çıkma/olma olasılığı %90); ve
P(S|“U”)=0,50 yani sismik bilginin verimsiz dediği
rezervuarın üretken olma olasılığı %50’ dir (diğer
bir deyişle; sismik bilginin yanılma payı %50). Her
iki olasılıkta (%90 ve %50) %10’dan büyük
olduğuna göre, sismik ölçümler ne olursa olsun tüm
12 sondaj da yapılacaktır (tabi bütçe kısıtlaması
olmadığı durumda).
Şekil-4’de açılan kuyu sayısına yani yapılan sondaj
sayısına göre sismik bilginin değeri
gösterilmektedir. Şekilden de görüldüğü gibi sismik
bilgiler, 7 kuyuya kadar (ki bu nokta başabaş
noktası) değerli ve bu noktadan sonra da sismik
bilgilerin değeri düşmeye başlıyor. Çünkü 7
kuyudan fazla olması durumu; sismik bilgiden
sağlanacak faydanın, katlanılacak maliyetten daha
az olması demektir. Bu nedenle de, bu örnekte 12
kuyu sondajı yapıldığında, sismik bilginin herhangi
bir değeri kalmıyor, yani sismik değer sıfıra eşit
oluyor. Sonuç olarak; bu örnekte yedi sondajın
açılması, iyi bütçe olarak kabul ediliyor; yani
başabaş noktası 7 tane kuyunun açılmasıdır. Diğer
bir deyişle; 7 kuyu açıldığında sismik bilgiden elde
edilen fayda ile katlanılan maliyet birbirine eşit;
ancak 7 kuyudan daha fazla kuyu açıldığında
katlanılan maliyet, sismik bilgiden elde edilen
faydadan daha fazla olmaktadır. Bu yüzden de 7
kuyudan sonra sismik bilginin değeri düşüyor.
Şekil-4’ de ayrıca sismik doğruluktaki hafif
değişikliklerin, önemli bir değer yaratabileceği de
gösterilmektedir. Örneğin; %70 doğrulukta yedi
kuyu sondajının yapıldığı yerde sismik değer, en
yüksek noktaya ulaşıyor ve bu da yaklaşık olarak
35 milyon $’ dır. Sismik doğruluğu %75’e
yükseldiğinde ise, bu değer 10 milyon $ artarak 45
milyon $’ a ulaşıyor.

Şekil-4: Sismik Bilginin Değeri
Sismik doğruluğa karşın, sismik değerin hassasiyeti
de Şekil-5’ de vurgulanmaktadır. %75 doğrulukta
sismik değer; 7 kuyu için yaklaşık olarak 45 milyon
$ olarak elde edilmiştir. Mükemmel sismik bilgiler
(yani %100 doğrulukta), yaklaşık olarak 85 milyon
$ değerindedir. Ayrıca % 50 doğrulukta sismik bilgi
değersizdir; çünkü P(S|“U”)=0,50 yani sismik
bilginin verimsiz dediği rezervuarın üretken olma
olasılığı %50; diğer bir deyişle sismik bilginin
yanılma olasılığı %50 olduğu için, % 50 doğrulukta
sismik bilgi değersizdir. Bunlara ilaveten grafikten
de görüldüğü gibi, doğruluktaki küçük
değişiklikler, çok değerli olabilir. Grafikteki eğim
dikkate alındığında, sismik doğruluğun her % 1'lik
artışı yaklaşık olarak 1,7 milyon $ değerindedir.
Şekil-5: Sismik Değerin Hassasiyeti
SONUÇ
Sonuç olarak; sismik bilginin gerçek değeri,
özellikle rezervuarın verimliliği, sağlayacağı
ekonomik kazançla ve sismik ölçümlerin kalite
düzeyinde değişimlere yani talep edilen doğruluğa
bağlıdır. Çoğu durumda, daha iyi ölçümler daha
fazla değer katar ve doğruluktaki çok küçük artışlar
bile, milyonlarca dolar değerinde olabilir. Bu
durumda “karar analizi (karar ağacı)”; sismik
bilginin değerini belirlemek için kullanılabilir.
Mühendisliği Yüksek Lisans Öğrencisi Hamza
KAYNAKLAR
http://faculty.engr.utexas.edu/bickel/Conf_Proceed/
Bickel_EAGE_2006.pdf (2014-11-08 tarihinde)

Öncel Akademi: Uzmanlık Alan

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (17)

Similar to Öncel Akademi: Uzmanlık Alan

Similar to Öncel Akademi: Uzmanlık Alan (8)

More from Ali Osman Öncel

More from Ali Osman Öncel (20)

Öncel Akademi: Uzmanlık Alan

Editor's Notes