GORGAN (İRAN) BÖLGESİNDE İYOT ÜRETİM İ İÇİN AÇILAN DERİN SONDAJ KUYULARI

Transkript

1 S o n d a j ve U y g u l a m a l ı Y e r Bili m l e r i D e r g i s i (Jour n a l of Drilli n g an d A p p l i e d G e o s c i e n c e s) Sayı (Number) : 8 (22-26) GORGAN (İRAN) BÖLGESİNDE İYOT ÜRETİM İ İÇİN AÇILAN DERİN SONDAJ KUYULARI Deep Wells Drilled for Iodine Manufacturing in the Gorgan Region (Iran) Adil ÖZDEM İR a dil o z d e m i r y a h o o. c o m G a z i Ü n ive r s i t e s i Fe n Bili m l e r i E n s t i t ü s ü, A n k a r a ÖZ Dünyada büyük önem kazanan ve ülkelerin gelişimine katkıda bulunan maden yatakları insanlığın yoğun ihtiyaçları ile doğru orantılı bir şekilde yeraltından çıkartılmak istenmektedir. Bu maden yataklarının yeraltından çıkartılmak suretiyle ekonomiye kazandırılması için çeşitli üretim yöntemleri geliştirilmekte ve uygulanmaktadır. Ekonomik önemi olan bu maden kaynaklarından birisi de iyottur. İyot, brom gibi yerkabuğunda az miktarda bulunmaktadır. Deniz suyunda % 0,0002 kadar iyodür iyonu vardır. Bazı deniz bitkileri, örnek olarak deniz yosunları bu sudan iyodu alarak bünyelerinde biriktirmektedirler. Denizlere yakın iyotça zengin derin yeraltısuyu akiferleri de bir diğer önemli iyot üretim alanlarıdır. Bu çalışmada; İran ın Kuzeydoğusundaki Gülistan Eyaletine bağlı bir şehir olan Gorgan da iyot üretimi amacıyla açılan kuyuların tasarımsal özellikleri, kullanılan sondaj yöntemi, kuyu açımı, borulama işlemleri ve iyotlu su çekimi sırasında karşılaşılan problemler ve problemlerin çözülmesinde uygulanan teknikler konu edilmiştir. Anahtar Terimler : Sondaj, Derin sondaj kuyusu, İyot üretimi, İran, ABSTRACT The raise in the importance and the need of humanity for mineral deposits which contributes to development of countries, are directly proportional. For the production of the minerals from the mineral deposits, there is various techniques applied and in development process. One of the important mineral deposits is the iodine. Iodine is found in the earth s crust in small amounts such as bromine. Sea water contains 0,0002 iodine ion. Some of the sea plants, for example, seaweed, takes and accumulates this iodine in its structure. The aquifers located at deep and close to sea, are another rich iodine production areas. In this study, the problems and solutions for drilled wells in Gorgan, in Golestan State located in the northeastern part of the Persia, producing iodine, for design properties, drilling methods, drilling, casing and production of iodic water are taken into consideration. Keywords : Drilling, Deep well, Iodine production, Iran 22

2 1. GİRİŞ Dünyada büyük önem kazanan ve ülkelerin gelişimine katkıda bulunan maden yatakları insanlığın yoğun ihtiyaçları ile doğru orantılı bir şekilde yeraltından çıkartılmak istenmektedir. Bu maden yataklarının yeraltından çıkartılmak suretiyle ekonomiye kazandırılması için çeşitli üretim yöntemleri geliştirilmekte ve uygulanmaktadır. Ekonomik önemi olan bu maden kaynaklarından birisi de iyottur. Sembolü I, atom numarası 53, atom kütlesi 126,92, yoğunluğu 4.93 gr/cm3, değerliği -1, +1, +3, +5, +7 dir de Courtois tarafından deniz yosunlarının külünden elde edilmek suretiyle bulunan iyot, brom gibi yerkabuğunda az miktarda bulunmaktadır. Deniz suyunda % 0,0002 kadar iyodür iyonu vardır. Bazı deniz bitkileri, mesela deniz yosunları bu sudan iyodu alarak bünyelerinde biriktirmektedirler. Denizlere yakın iyotca zengin derin yeraltısuyu akiferleri de bir diğer önemli iyot üretim alanlarıdır. Şekil 1 de iyot bulunan ortamlar ve Şekil 2 de başlıca iyot üretimi yapan ülkeler verilmiştir. zamanlar antibiyotik olarak kullanılmış, ancak, zehirli olması nedeniyle bu kullanıma son verilmiştir. Potasyum iyodit fotoğrafçılık alanında kullanılır. Saf iyot çözeltisi de, nişasta için verdiği karakteristik koyu mavi renkle bir indikatör sıvı görevi görür. Şekil.3. İyotun kullanım alanları (Khajer, 2007) Bu çalışmaya konu olan Gorgan şehri, İran ın Kuzeydoğusundaki Gülistan Eyaletine bağlı bir şehirdir. Hazar Denizi kıyısındadır (Şekil 4). Şekil 1. İyotun bulunduğu ortamlar (Khajeh, 2007) Şekil 4. Yerbulduru haritası Şekil 2. Dünya da iyot üretimi yapılan başlıca ülkeler (Khajeh, 2007) İyot bileşikleri, organik kimya ve eczacılık alanlarında çok önemlidir (Şekil.3). Tıpta, iyoditler ve iyodin içeren tiroksin dahili olarak, tentürdiyot ve bu gibi iyot içerikli mikrop kırıcılar da harici olarak kullanılır. Bir 23 Gorgan bölgesinde, hazar denizi kıyısında bulunan iyotca zengin derin yeraltısuyu akiferinde 3 adet derin sondaj kuyu açılmış ve su sondaj tekniklerine göre inşaa edilmiştir. Kuyular açıldıktan sonra, teçhiz edilmekte ve pompajla iyotlu su üretimi yapılarak elde edilen su katı halde iyot üretilmek üzere ton/ay kapasiteli fabrikaya sevk edilmektedir. 2. JEOLOJİ Çalışma alanı ve civarı, hazar denizi güncel sedimanlarından oluşmuştur. Tektonik etkilere maruz kalmış ve faylarla sınırlandırılmış bir alandır. S o n d a j c ı l a r Birli ğ i D e r n e

3 Çalışma alanında yaklaşık 1200 metre düşey derinliğe kadar Holosen, Pleyistosen ve Piliyosen yaşlı kil, silt, şeyl, tüf, kumtaşı ve silttaşları bulunmaktadır (Mousavi, 1989). Çalışma alanı stratigrafisi şu şekildedir; Neocaspian Formasyonu Kabuk parçaları (gastropod ve pelecipod) içeren, yumuşak, kalkerli, gri renkli yapışkan kil ve ince tabakalar halinde ince taneli kumtaşından oluşmaktadır. Formasyonun yaşı holosendir. Khavelyniscian Formasyonu Gri renkli, kumlu kil ve çakıldan oluşmaktadır. Formasyonun yaşı pleyistosendir. Khazar Formasyonu Gri renkli, siltli ve kumlu, yeşilimsi-gri renkli ince taneli kum ve fosil kabuğu parçaları içeren kilden oluşmaktadır. Formasyonun yaşı pleyistosendir. Bakü Formasyonu Gri-koyu kahve renkli kaba taneli kum ve iyi yuvarlanmış çakıl, parçalar ve gri renkli kumlu kilden oluşmaktadır. Formasyonun yaşı kuvaternerdir. Aspheron Formasyonu Çimentolu silttaşı ve ince taneli kumtaşı katmanlı kil ve siltten oluşmaktadır. Formasyonun yaşı pliyosendir. Akhagly Formasyonu Düşük çimentolu, kahve renkli silttaşı, tüf ve şeylden oluşmaktadır. Formasyonun yaşı pliyosendir. Chelecken Formasyonu Kumtaşı ve kilden oluşmaktadır. Formasyonun yaşı pliyosendir. 3. SONDAJ KUYULARI Bölgede iyot üretimi, kuyulardan çekilen sudan fabrikada yapılan işlemler sonucunda katı olarak elde edilmektedir. Bu amaçla inşa edilen derin sondaj kuyuları; döner sondaj yöntemi (çamur dolaşımlı) ile tamamlanmaktadır. Sondaj kuyuları, su sondaj tekniği esasına uygun olarak açılmakta ve inşa edilmektedir. Şekil 5 de bölgede tamamlanan 3 adet kuyunun teknik özellikleri sunulmuştur. Şekil 6 da yapılan sondaj çalışmalarından görüntüler verilmiştir. W-1 ve W-2 kuyularında, kondüktör kuyunun 24 metresine 18 muhafaza borusu (casing) indirilerek Yüzey kuyunun 250 metresine 13 3/8 muhafaza borusu indirilerek Açık kuyuda 650 metreye 10 casing indirilmiş ve Açık kuyuda 1100 metreye kadar 8 ½ matkapla ilerlenerek arasında çakıl zonu bulunan iç içe geçirilen 6 ve 4 çaplı üretim dizisi indirilmiştir. W-1 ve W-2 kuyularının verimi 5 lt/sn dir. W-3 kuyusunda, kondüktör kuyunun 48 metresine 18 muhafaza borusu (casing) indirilerek çimentolama yapılmıştır. Yüzey kuyunun 640 metresine 10 casing indirilerek Açık kuyuda 1150 metreye kadar 8 ½ matkapla ilerlenerek iç içe geçirilen ve arasında çakıl zonu bulunan 6 ve 4 çaplı üretim dizisi indirilmiştir. W-3 kuyusunun verimi 7 lt/sn dir. Şekil 7 de tamamlanan kuyuların görüntüleri verilmiştir. Sondaj işlemi sırasında killi formasyonlarda stabilite problemleri görülmüştür. Çamurun hidrostatik basıncı ve mühendislik özellikleri sürekli kontrol edilerek kuyular tamamlanmıştır. Çalışılan sahanın siltli formasyonlardan oluşması nedeniyle üretilen iyotlu sudaki silt oranının yüksek olduğu görülmüştür. Sahada açılacak yeni kuyularda, köprü tip filtreli boruların (Bridge Slot Screeen) kullanılması ile formasyonda bulunan siltin kuyuya girişinin minimize edilmesi düşünülmüştür. Siltli su hem kuyu içerisindeki pompanın çabuk elden çıkmasına hem de fabrikada katı iyot elde edilmesinde zorluklara sebep olmaktadır (Özdemir,2008). Şekil 8 de kuyularda kullanılan düz filtreli borular, Şekil 9 da da yeni kuyularda kullanılması önerilen köprü tip filtreli borular görülmektedir. Açılan kuyulardan elde edilen verilere göre bölge formasyonlarındaki iyot miktarları Şekil 10 da verilmiştir. 4. TARTIŞMA VE SONUÇ Gorgan Bölgesinde (İran) iyot üretimi amacıyla 3 adet derin su kuyusu açılmıştır. Kuyuların ikisi 1100 me, üçüncüsü 1150 metre derinliktedir. Kuyular düz çamurlu rotary sondaj yöntemi ile açılmış ve su sondaj tekniği esaslarına göre inşa edilmiştir. W-1 ve W-2 kuyularının verimleri 5 lt/sn, W-3 kuyusunun verimi ise 7 lt/sn dir. 24

4 Sondaj işlemi sırasında killi formasyonlarda stabilite problemleri görülmüştür. Çamurun hidrostatik basıncı ve mühendislik özellikleri sürekli kontrol edilerek kuyular tamamlanmıştır. Çalışılan sahanın siltli formasyonlardan oluşması nedeniyle üretilen iyotlu sudaki silt oranının yüksek olduğu görülmüştür. Sahada açılacak yeni kuyularda, köprü tip filtreli boruların (Bridge Slot Screeen) kullanılması ile formasyonda bulunan siltin kuyuya girişi minimize edecek, siltli suyun hem kuyu içerisindeki pompanın çabuk elden çıkmasına hem de fabrikada katı iyot elde edilmesinde sebep olduğu zorlukları engelleyecektir. KAYNAKLAR Khajeh, M., Gorgan Bölgesi (İran) iyot üretimi çalışmaları sunumu (Yayımlanmamış) Moosavi, M.S., Report of geological forecast Caspian Sea well No-1 (S.W. Part of Caspian Sea), 47 p. (yayımlanmamış) Özdemir, A., Gorgan maden sahası sondajları danışmanlık raporu, 18 s. (Yayımlanmamış) Şekil 5. Gorgan bölgesinde açılan W-1 ve W-2 (soldaki) W-3 (sağdaki) sondaj kuyusunun teknik özellikleri Şekil 6. Gorgan bölgesinde yapılan derin sondaj çalışmalarından görüntüler 25 S o n d a j c ı l a r Birli ğ i D e r n e

5 Şekil 9. Gorgan bölgesinde açılacak yeni kuyularda kullanılması önerilen köprü tip filtreli borular Şekil 7. Gorgan bölgesinde tamamlanan kuyuların görüntüsü Şekil 10. Açılan kuyulardan elde edilen verilere göre bölge Şekil 8. Gorgan bölgesinde açılan kuyularda kullanılan düz filtreli formasyonlarındaki iyot miktarları (Khajeh, 2007) borular 26