JEOTERMAL ENERJİ DOĞRUDAN ISITMA SİSTEMLERİ TEMELLERİ

Transkript

1 tb aka ühendisleri dası JETERMAL ENERJİ DĞRUDAN ISITMA SİSTEMLERİ TEMELLERİ ve TASARIMI SEMİNER KİTABI EDİTÖR Prf. Dr. Macit TKSY İZMİR yayın n : E/23/328-4 EKİM 23

2 tb aka ühendisleri dası Süer Sk. N: 36/1 -A Deirtepe, ANKARA / Tel: (0 312) Fax:(0 312) j DA YAYIN N: E/23/328-4 j ISBN I BU YAPITIN YAYIN HAKKI MM' NA AİTTİR. KAPAK FTĞRAFI: Yrd.Dç.Dr. Niyazi AKSY D.E.Ü. Trbalı M.Y.. KAPAK TASARIMI: Ürün Tanıtı- İZMİR Tel / Fax: (0232) DİZGİ : TMMB MAKİNA MÜHENDİSLERİ DASI İZMİR ŞUBESİ Atatürk Cad. N:422 / Alsancak / İZMİR Tel: (0232) Pbx BASKI: ALTINDAĞ MATBAACILIK - İZMİR Tel: (0232)

3 JETERMAL ENERJİ SEMİNERİ BİLDİRİLERİ MM, bu akaledeki ifadelerden, fikirlerden, tplantıda çıkan snuçlardan ve bası hatalarından srulu değildir. Jeteral Enerj Dğası Abdurrahan SATMAN İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN FAKÜLTESİ PETRL VE DĞAL GAZ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA MÜHENDİSLERİ DASI SEMİNER BİLDİRİSİ

4 JETERMAL ENERJİNİN DĞASI Abdurrahan SATMAN ÖZET Jeteral enerj varlığında yer derliklerden gelen ısı, akışkan ve addeden sanğlunun yararlanası gerçeği yataktadır. Tarih ilk dönelerde bugünkü sağlık turiz teeli luşturan kullanı yönte yaygınlaşasının yanısıra sn yüzyıldaki artan enerji gereksii ile birlikte dğrudan kullanı yöntelerdeki ve elektrik ürete teknljisdeki gelişeler, ısının akışkanla yüzeye taşınası duruunda ise akışkanın içerdiği çözünüş ve/veya askıda adde ve erallerden (örneğ C 2, tuz, v.b.) yararlana jeteral enerj bir uzanlık dalı ve dünya iç vazgeçileez bir alternatif enerji kaynağı lasını sağlaış durudadır. Yeraltındaki ısının yeryüzüne iletile ve dğal kaçaklarla taşıınla ulaştırılası ihal edilirse, günüüzde jeteral enerji larak yararlanılan ısının tüü teknljileri hızla gelişen kuyu ve üreti/enjeksiyn yönteleri aracılığıyla taşınıla sağlanaktadır. Taşını, akışkan içeren gözenekli ve geçirgen jeteral rezervuarlardan üretile dğal larak veya araştıra/geliştire aşaasında lan sıcak kuru kayaçlardan yapay larak gerçekleşektedir. Jeteral enerj dğasının anlaşılasında teel bililer, araştırılasında yerbililer ve geliştirilesi ve işletilesde ise farklı disipllerdeki ühendislik bililer kullanılası esastır. İlgili kayaç ve akışkanların özellikleri, basınç-sıcaklık-haci ilişkileri, jeteral rezervuarların dğal ve hjen layan yapısı, kullanılan üreti/enjeksiyn yönteleri ve delen kuyuların özellikleri, üretilen enerj kullanı alanları, tü bunlar bir jeteral sahanın ptiu ve verili işletilesi etkileyen ve belirleyen paraetrelerdir. Jeteral enerji içeren sahanın sürdürülebilir bir üreti yönteiyle, çevreye saygılı ve verili işletilesi aaçlanalıdır. Bu bildiride, jeteral enerj dğasındaki özellikler celenecek, Türkiye'de bilen jeteral sahaların rtak yönleri ağırlıklı larak tartışılacaktır. 1. GİRİŞ Bilen tarihi kayıtlar Türkler, Ralıların, Japnların, İzlandalıların ve Merkezi Avrupalıların jeteral enerjiyi yıkana, ısına ve pişire aaçlı larak kullandıklarını gösterektedir. Ra İparatrluğundaki banylar, sanlılar dönedeki Türk haaları, ılıca ve kaplıcalar tpluların ssyal yaşalarında sağlık ve yıkanaya yönelik geleneklerde jeteral enerj etkisi açıklaaktadır. Jeteral kaynaklar dünyada birçk yerde vardır. Jeteral sisteler ve jeteral enerji çğunlukla yerküredeki levha sınırlarıyla ilişkilendirilektedir. Jeteral enerji vlkanik bölgelerde bulunakla beraber, sedianter frasynlar içde ılık yeraltı suları larak ta görülektedir. Dğal çıkışı lan jeteral sisteler lduğu gibi herhangi bir yeryüzü etkliği göstereyen sistelerde vardır. Jeteral saha, siste ve rezervuarları birbirlerden ayırak üzere aşağıdaki tanılar yapılabilir: Jeteral Saha: Yeryüzünde bir jeteral etkliği gösteren cğrafik bir tanıdır. Eğer yeryüzünde herhangi bir etklik yksa, yeraltındaki jeteral rezervuar üstündeki alanı tanılaakta kullanılır. Jeteral Enerji Seeri

5 4 / Jeteral Siste: Yeraltındaki hidrlik sistei bütün parçalarıyla birlikte (beslene znu, yeryüzüne çıkış nktaları ve yeraltındaki kısıları gibi) tanılaakta kullanılır. Jeteral Rezervuar. Dğrudan işletilen jeteral siste sıcak ve geçirgen kısını tanılar. Jeteral sisteler ve rezervuarlar; rezervuar sıcaklığı, akışkan entalpisi, fiziksel duruu, dğası ve jeljik yerleşii gibi özelliklere göre sınıflandırılırlar. Örneğ jeteral rezervuarda 1 k derlikteki sıcaklığa bağlı larak sisteleri 2 gruba ayırak lasıdır[1]:. 1) Rezervuar sıcaklığının 150 C'dan düşük lduğu düşük sıcaklıktı sisteler. Bu tür sisteler genelde yeryüzüne ulaşış dğal sıcak su veya kaynar çıkışlar gösterirler. j 2) Rezervuar sıcaklığının 2 C'dan yüksek lduğu yüksek sıcaklıklı sisteler: Bu tür sisteler ise / buhar, kaynayan çaur göletleri ve altere luş yeraltı frasynlarıyla bilirler. V Türkiye'de Kızıldere ve Gerencik jeteral rezervuarlarının sıcaklığı C arasında lup, Balçva-İzir' de içde bulunduğu diğerleri ise genelde düşük sıcaklıklı sistelerdir. Sisteleri sıcaklıklarına göre lduğu gibi entalpilere göre de düşük entalpili ve yüksek entalpili sisteler diye iki gruba ayırak lasıdır. 190 C'daki entalpi lan 8 kj/kg'dan düşük entalpili sisteler "düşük entalpili sisteler" larak, entalpisi 8 kj/kg'dan daha yüksek lanlar ise "yüksek entalpili sisteler"larak tanılanabilirler. Jeteral sisteler sınıflandırılırken siste fiziksel duruuna bağlı larak yapılan sınıflandıra ı literatürde daha fazla rağbet görektedir. Bu yaklaşıa göre 3 farklı rezervuar duruu j tanılanaktadır:. ' 1) Sıvının etken lduğu jeteral rezervuarlar: Rezervuardaki basınç kşullarında su sıcaklığının buharlaşa sıcaklığından daha düşük lduğu rezervuarları tanılaakta kullanılır. Rezervuar basıncını sıvı su fazı kntrl etektedir. Bu tür rezervuarlarda, özellikle basıncın düşük lduğu üreti kuyuları civarında su buharına rastlaak lasıdır. 2) İki fazlı jeteral rezervuarlar: Rezervuarda sıvı su ve su buharı birlikte bulunaktadır ve rezervuar basıncı ve sıcaklığı suyun buhar basıncı eğrisi izler. 3) Buharın etken lduğu jeteral rezervuarlar: Rezervuar başandaki akışkan sıcaklığının suyun buhar basıncı eğrisi sıcaklığından daha yüksek lası duruunda bu tür rezervuarlar luşurlar. Rezervuardaki basıncı su buharı fazı kntrl etektedir. ( / Jeteral sisteler ve rezervuarların içde fiziksel duru yere bağlı larak değişiklik gösterebilir ve rezervuarlar zaanla duru değişikliği de gösterebilirler. Örneğ sıvının etken lduğu bir rezervuar, üreti snucu luşan basınç düşüünden dlayı, zaanla iki fazlı bir jeteral rezervuar duruuna dönüşebilir. Rezervuar içde buhar (veya rezervuardaki suyun yeterli randa çözünüş C 2 içeresi duruunda gaz) başlığı luşabilir. Düşük sıcaklıklı sisteler genelde sıvının etken lduğu sisteler tanıına girerken, yüksek sıcaklıklı sisteler ise üç gruba da girebilir. Türkiye'de buharın etken lduğu rezervuar keşfedileiştir. Tüü sıvının etken lduğu rezervuarlar grubundandır. Kütlesel larak %1.5 kadar C 2 içeren Kızıldere jeteral rezervuarı başlangıçta sıvının etken lduğu bir rezervuar davranışı gösterirken, yapılan üreti snucu luşan rezervuar basıncının sıvı su-c 2 sistei iç geçerli buharlaşa (veya gazlaşa) basıncından daha düşük düzeylere esden dlayı, rezervuar şu anda iki fazlı jeteral rezervuar davranışı gösterektedir. j Dünyada buharın etken lduğu jeteral rezervuarlar larak A.B.D.'deki Geysers sahası ve İtalya'daki / Larderell sahası örnek larak verilebilir. ' Jeteral sisteler ayrıca dğal duruuna ve jeljik knuuna bağlı larakta sınıflandırılaktadırlar^]: 1) Vlkanik sisteler: Vlkanik etklikle ilişkilendirilen sistelerdir. Isı kaynağı aga veya sıcak, yükseltilerdir. Geçirgen çatlaklar ve fay znları vlkanik sistelerde suyun akışını kntrl ederler. Jeteral Enerji Seeri

6 2) Taşını sisteleri: Düşey ısı akışı değerler yüksek lduğu tektnik larak aktif bölgelerde sıcak kabuğun ısı kaynağı lduğu sistelerdir. Düşey çatlak ve fayların bulunduğu rtalarda jeteral su 1 k'den daha derlere dikten snra aşağıdaki kayaçlardan ısı alakta ve daha snra yükselerek taşını sisteleri luşturaktadır. 3) Sedianter sisteler: 1 k'den daha der yerlerde geçirgen sedianter tabakalarda luşan, ısı taşınıından çk ileti dğal larak etken lduğu ve bazı durularda fayları da içeren sistelerdir. 4) Yüksek-basınçlı sisteler: Yüksek basınçlı petrl ve gaz rezervuarlarına benzer larak, basıncın nral basınçlardan yüksek lduğu tabakaların bulunduğu sistelerdir. Genelde ldukça derdirler. 5) Sıcak kuru kayaç sisteleri: Vlkaniza veya anral yüksek ısı akışı snucu luşuş kayaç hacılarıdır ve fakat geçirisiz özelliği lan sistelerdir. Geçirgen ladığından ve akışkan içerediğden nral jeteral rezervuarlar gibi işletileezler. Yapay çatlaklar açılarak ye yapay bir rezervuar yarata yönteiyle işletilesi henüz araştıra aşaasındadır. Türkiye'de bilen ve işletilen sahaların tektnik larak aktif bölgelerdeki taşını sisteleri lduğu söylenebilir. Batı Anadlu bölgesdeki birçk jeteral saha (Kızıldere ve Balçva gibi) bölgedeki graben yapıları içde yeralaktadır. Dğu Anadlu bölgesde vlkanik sisteler varlığı tah edilekte beraber, bugüne kadar yapılan araştıralar snucunda henüz eknik larak işletilebilir bir saha bulunaıştır. Jeteral enerji yer ısısıdır. Enerji larak knutların ve baların ısıtılasında ve sğutulasında kullanıldığı gibi, sıcak su tede ve ayrıca endüstr ısı gereksi karşılanasında dğrudan kullanılır. Dünyada 20 yılı itibariyle elektrik-dışı kullanı (seralar, havuzlar, erkezi ısıta, endüstriyel işleler) MWt larak tah edilektedir. Türkiye'de Balçva-Narlıdere, Afyn, Gönen, Siav, Kızılcahaa, Kırşehir gibi yerlerdeki jeteral erkezi ısıta prjeleri n blerce knutun ısıtılasını gerçekleştirektedir ve jeteral ısıta kapasites 350 MVVt'a çıktığı belirtilektedir. [4] Jeteral enerji elektrik üretide de dlaylı larak kullanılaktadır. Kızıldere jeteral santralı 20.4 MWe kurulu gücüyle jeteral enerjiden elektrik eldesi iç ülkeizdeki tek öneli örnektir. A.B.D.'de kurulu gücü 2850 MWe lan jeteral güç sektörü gelişiş durudadır. Dünyada 20 yılı itibariyle jeteral elektrik santrallarının kurulu gücü 7974 MVVe'e ulaşıştır. Filipler'de elektriğ %18'i, Nikaragua'da %17'si, El Salvadr'da %12'si ve Ksta Rika'da %11'i jeteral buharından elde edilektedir. Ülkeizde henüz yeteri kadar gelişeiş lakla beraber, jeteral ısı ppaları dünyada birçk ülkede jeteral enerjiden verili yararlanak üzere yaygın larak kullanılaktadır. Örneğ A.B.D.'de 2 0 kadar jeteral ısı ppası knutları ve baları jeteral enerjiyle ısıtak aacıyla kullanılaktadır. [3] 5 2. YERİN ISISI VE AKIŞKANLAR Yer Isısı: Jeteral enerji yerküren iç ısısıdır. İç ısı erkezdeki sıcak bölgeden yeryüzüne dğru sğuk bölgelere dğru yayılır. Sıcaklığın derlikle arttığı bilektedir (rtalaa 1 C/33). Dünya genelde yeryüzüne ısı akışı rtalaa 82 illiwatt/ 2 larak varsayılır. Yerküren yaklaşık 10 k derliği içdeki kayaçların içerdiği ısının dünya enerji gereksii 6 ilyn yıl karşılayacak büyüklükte lduğu tah edilektedir. [3] Jeteral kaynakların üç öneli bileşeni vardır: (1) ısı kaynağı, (2) ısıyı yeraltından yüzeye taşıyan akışkan, (3) suyun dlaşıını sağlaaya yeterli kayaç geçirgenliği. Jeteral alanlarda sıcak kayaç ve yüksek yeraltı suyu sıcaklığı nral alanlara göre daha sığ yerlerde bulunur. Bunun başlıca nedenleri arasında: Maganın kabuğa dğru yükselesi ve dlayısıyla ısıyı taşıası, Kabuğun celdiği yerlerde yüksek sıcaklık gradyanı snucunda luşan yeryüzüne ısı akışı, Yeraltı suyunun birkaç k dere ip ısındıktan snra yüzeye dğru yükselesi. Jeteral Enerji Seeri

7 Elektrik güç üretide kullanılan yüksek sıcaklık!) jeteral kaynakların çğunun yukarıda verilen birci ekanizayla luştuğu düşünülürken, düşük ve rta sıcaklıklı kaynakların ise ikci ve üçüncü ekanizalarla luştuğu düşünülektedir. Dünyanın belirli bölgelerde yüzeye dğru yükselen aganın sğuası sırasında verdiği ısı bölgelerdeki jeteral sahaların luşuunu açıklarken, agatik etklikler ladığı yerlerde yerküre antsunun yüzeye yakın lduğu kısı lan kabuğun jeljik kşullarındaki değişeden kaynaklanan ısı birikii diğer jeteral sahaların luşuunu açıklaaktadır. Yerküren yaklaşık 1 k derliğe kadar lan katı tabakası litsfer larak bilir. Litsfer yeryüzüne yakın lan tabakası kabuk ve der kısı üst ant larak tanılanaktadır. Levha tektniği terise göre litsfer "litsferik levha" larak tanılanan birkaç blk veya levhaya bölünüştür. Levha hareket nralden sığ derliklerde agatik ısı kaynakları luşturduğu bilektedir. Maganın ant içde yükselesi ve daha snra sğuyup tekrar dere esi şeklde tanılanan taşını hareketler litsferdeki kırıkların nedeni lduğu tah edilektedir. Litsfer kırılası snucu luşan 12 büyük levhanın varlığı bilen bir gerçektir. Levhalar kıtaları ve deniz tabanlarını kapsarken, teriye göre kıtalar ve deniz tabanları hareket etekte, antnun plastik parçası (astensfer) üzerde kayaktadır. Levhalar birbirden uzaklaşıyr, birbire yaklaşıyr veya birbirlere göre yer değiştirerek kayıyr labilirler. En yüksek enerji ptansiyeli lan jeteral kaynaklar levhalar arasındaki sınırlarda yeralaktadır. Levhalar her yıl birkaç c'lik hızda hareket etekte ve levhalar arasındaki sınırlar, alttaki aga hareketi snucunda, ısının biriktiği sığ kaynaklar içeren bölgeler luşturaktadır. Bazı levhaların dala znu gibi hareketi, levhaların birbire sürtünesden kaynaklanan, ısı üretektedir. Isı geçişi derlerde iletile ve yeryüzüne yakın yerlerde taşınıla gerçekleşir. Isı iletii kayaç rtaında luşurken, ısı taşınıında taşıyıcı jeteral akışkandır. Beslene havzalarından dere en (genelde) yağur sularının derdeki sıcak kayaçlarla teası ile ısınası ve daha snra akiferlerde tplanası snucu jeteral rezervuar luşur. Rezervuarlar, çğunlukla, geçirisiz kayaç içeren tabakalarla örtülüştür. Geçirisiz örtü tabakası jeteral akışkanın yeryüzüne klayca ulaşasını engeller ve aynı zaanda rezervuar basıncının krunasını sağlar. Akışkanlar: Jeteral kaynakların eknik larak işletilesi iç, yer derliğdeki ısının yeryüzüne taşınası gerekektedir. Yeraltındaki frasynların gözeneklerdeki su bu görevi görür. Suyun ısı kapasitesi ve buharlaşa ısısı dğada rastlanan diğer akışkanlara göre yüksektir. Dlayısıyla su iyi bir ısı taşıa akışkanıdır. Sıcaklık artarken suyun yğunluğu ve akazlığı azalır. Derlerde ısınan su hafifler ve yukarıya dğru hareket eder. Eğer suyun kayaç içde akışında gösterilen direnci yenecek bir ısına snucu kaldıra kuvveti varsa, ısınan su yeryüzüne ulaşacaktır. Sıcak su yukarıya dğru yükselirken, sığ derliklerdeki sğuk su nun bşalttığı hacileri (gözenekleri) dldurur. Bu duruda, daha derdeki ısı kaynağının üstündeki yeraltı suyu içde dğal bir taşını ve dlaşı layı gerçekleşiş lur. Sıcaklığın buharlaşa nktasına ulaşası duruunda ise su buharı luşur ve siste iki faza geçer. Suyun etken lduğu bir rezervuar sistei iç, suyun tpla ısı içeriği suyun yğunluğuna ve ısı kapasitese, rezervuarın tpla ısı içeriği ise su ve rezervuar kayacının yğunluğuna ve ısı kapasitese bağlıdır. Suyun ısısının tpla rezervuar ısısına ranı, Isısı P W C W 0 Re zervuar Isısı p w C w (j) + p r C r {\-0) larak verilebilir. Kayaç yğunluğu iç p r = 2.65p w ve kayaç ısı kapasitesi iç C r = C w /4 yaklaşık ilişkileri varsayılırsa, Denkle 1: Suyun Isısı 0,^. Re zervuar Isısı (1-0) lur. Gözeneklilik iç tipik değerler lan %5-20 alınırsa, rezervuardaki ısının çğunluğunun (% ) rezervuar kayacı tarafından tutulduğu klaylıkla anlaşılır. (i) Jeteral Enerji Seeri

8 3. DÜŞÜK SICAKLIKLI SİSTEMLERİN DĞASI Türkiye'de keşfediliş jeteral sisteler çğunluğunun düşük sıcaklıklı sisteler lduğu bir gerçektir. Düşük sıcaklıktı sisteler iç ısı kaynağı nralden yüksek sıcaklıktaki yer kabuğudur. Süregelen tektnik aktiviteler neticesde akışa açık lan çatlak, kırık ve faylar, yeraltından ısı taşıyan ve siste içde dlaşan su iç kanallar luşturur. Düşük sıcaklıklı siste iç basitleştiriliş bir del Şekil 1'de gösterilektedir. Bir tplana havzası özelliğe sahip yüksek rakılı yerlerde luşan yağış süzülerek birkaç k derdeki ana kayaca kadar er. rada sıcak kayaçtan ısı alır, yğunluğu azaldığından dlayı tekrar yeryüzüne dğru yükseleye başlar. Tplana havzası ile sıcak akışkanın yeryüzüne çıkış nktası lan düşük rakılı yer arasındaki uzaklık değişebilir, ancak rtak özellik ısının derden sığ frasynlara su ile taşınasıdır. Isıta znu ile yeryüzü arasındaki bağlantı dğal labileceği gibi deliş kuyularla da sağlanabilir. Isıta znu içdeki ve yüzeye kadar uzanabilen çatlak, kırık ve faylar akışkanın ısıta znu içdeki hareketi ve yüzeye lan hareketi belirleyen akış kanalılarıdır. YAĞIŞ (Tplana Havzası) 1 I I YÜKSEK RAKIM Dğal ye Kuyularla Üreti DÜŞÜK RAKIM ISITMA uznu (Çatlak, Kırık, Faylar) ISI KAYNAĞI Şekil 1. Düşük Sıcaklıktı Sisteler iç Isı Kaynağı Mekanizası Mdeli. Isı taşınıının etken lduğu jeteral sisteler, jeljik faylana ve kıvrılananın aktif lduğu, bölgesel ısı akışının nralden yüksek lduğu yerlerde görülür. Daha önce de vurgulandığı gibi, Türkiye'n Batı Anadlu bölgesde bilen jeteral sisteler ısı taşınıının etken lduğu jeteral sistelere örnek larak verilebilir. Taşıının etken lduğu kaynaklar iç bazı basit deller Şekil 2'de gösterilektedir. Şekil 2 (a)'da bir fay znu byunca yeralan bir kaynak gösterilektedir. Fay znunun bir tarafından su dere er ve ısındıktan snra aynı fayın diğer tarafından yeryüzüne yükselir. Kaynağın işletilesi iç delen kuyunun fay znunu derde kesesi yeterli lacaktır. Şekil 2 (b)'de ise dağlarla sınırlanış bir fay blğu vadisi içdeki bir lası taşını sistei gösterektedir. Vad bir kenarındaki fay znu byunca su dere er, derde yatay bir akifer içde akarken ısınır, ve daha snra da vad diğer kenarındaki bir ikci fay znu içde yükselerek yeryüzüne ulaşır. Şekil 2 (c)'de ise bir fay znu byunca yükselen sıcak suyun bir bölüünün yeryüzüne ulaşadan önce bir yeraltı akifere giresi lasılığını şeatik larak gösteren bir del yeralaktadır. Fay znu byunca yüzeye ulaşan sıcak su jeteral siste bir parçasını luştururken, vadi içdeki gözenekli ve geçirgen tabakalı akifer içerdiği sıcak su ile jeteral siste ikci parçası laktadır. Jeteral akışkanın sğuk yeraltı suyu ile karışası duruunda akışkanın sıcaklığı da düşecektir. Jeteral Enerji Seeri

9 4. JETERMAL REZERVUAR Rezervuar, yararlı bir sıcaklıkta akışkan içeren haci larak tanılanabilir. Rezervuar kayacının gözenekliliği ne kadar akışkan içerdiği gösterirken, geçirgenlik ise üretilen akışkanın hızını belirler. Gözeneklilik ve geçirgenlik rezervuar içde yere bağlı larak değişi gösterebilir. Bir üreti kuyusu taalandığında genelde geçirisiz kayaç delirken sıcak akışkan kuyuya dğru çatlaklardan veya sınırlı bir geçirgen zndan hareket eder. Çatlak aralıkları birkaç 'den birkaç c'ye kadar değişen ölçülerde labilir. Çatlakların sıkça bulunduğu geçirgen kayaç birileri öneli iktarda akışkan üretide özellikle aranan birilerdir. Üreti znları, yerel veya rezervuar ölçeğde gözeneklilik ağlarını bulunduran znlardır. Eğer znlar arasındaki geçirgenlik düşükse akışkan üretiide düşük düzeyde gerçekleşir. Eğer kuyu öneli bir fay veya çatlak sistei keserse üretilen haciler sürekli larak dldurulur ve akışkan üretii uzun süre deva eder. Jeteral kaynaklar "yenilenebilir enerji kaynaklan" larak bilirler. Yerküren içden yeryüzüne dğru sürekli ısı akışı bu tür bir tanı iç en öneli nedendir. Çk iktarda akışkan ve ısı üretie rağen rezervuar basıncında veya rezervuar statik su seviyesde herhangi bir düşe görüleesi, söz knusu saha iç üretile beslene arasındaki dengen varlığını gösterir. Dlayısıyla bu tür dengen krunduğu, üreti dğal besleneden büyük ladığı, jeteral kaynak yenilenebilir bir kaynaktır. Ancak çğu kez, dğal besleneden düşük üreti iktarı sahanın işletilesde eknik layabilir. Artan yıllık üreti yıllık dğal besleneyi aşası duruu, rezervuarın ısı içeriğde öneli bir değişiklik yarataakla beraber rezervuarın akışkan içeriğde ve basıncında azalaya neden lur. Yüksek üreti sürdürülesi, rezervuarın ısı içeriği hissedilir randa değişese bile, rezervuar basıncının veya su seviyes azalası srununu gündee getirir. Srunun çözüü tekrarbasadır; basılan su rezervuarın akışkan içeriği yeniler ve rezervuar basıncını veya statik su seviyesi kruaya yardıcı lur, sahanın ticari örünün uzaasını sağlar. Bu duruda jeteral sahanın "sürdürülebilir" üretii ve işletilesi gerçekleşir. 5. REZERVUARIN İZLENMESİ VE İŞLETİLMESİ Herhangi bir jeteral kaynağın işletilesi sırasında yapılası gereken işleler hakkında karar verek, söz knusu jeteral kaynağın işletilesde büyük öne taşıaktadır. Kararlar genelde jeteral rezervuarın işlete kşullarını geliştire aacıyla alınır. İşletede izlenecek yönte lası snuçları hakkında yöneticiler bilgili lası gerekir. Bu nedenle, dikkatli izlee işleti prgraının en teel gereklerden biridir. Jeteral Enerji Seeri

10 (a) Şekil 2. Taşınıın Etken lduğu Kaynaklar İç Basit Mdeller. Jeteral kaynak yönetii farklı aaçlara yönelik larak sahayı işletiyr labilir: Jeteral rezervuar işlete aliyeti en aza dire, Jeteral rezervuardan en yüksek üretii sağlaa, Sürekli ve güvenilir enerji üretii sağlaa, Çevre srunlarını en aza dire, Meral çökelesi ve krzyn gibi srunlardan kaça, İlgili ülken enerji plitikasına bağlı kala. Jeteral Enerji Seeri

11 Gerçek aaç, yukarıda listelenen iki veya daha çk aaca yönelik te labilir. Bu duruda aaçların öne sırasına göre yeralası gerekir. Öneli lan dğru aaca dğru zaanda ulaşaktır. Bir rezervuarı hızla üretek ve işletek eknik larak çekici labilir. Ancak bu yaklaşı, plitik ve ssyal açıdan kabul edileyebilir. Herhangi bir sahanın işletile süresi genelde yılı kapsayan yüzey dnanıları örüyle belirlenir. Jeteral kaynak işletilirken uygulanan işlete seçenekleri arasında: Üreti stratejisde değişe,, Enjeksiyna başlaa veya enjeksiyn stratejisi değiştire, j Yeni kuyuların delesi, Kuyu taalaa prgraında değişiklik, Kuyuiçi ppalarının yerleştirilesi, Yeni üreti alanlarının veya sndaj yerler araştırılası, Yeni jeteral sisteler araştırılası, yeralaktadır. Jeteral rezervuarın yönetide söz knusu jeteral sistee ait güvenilir bilgilere gereksi vardır. Yöneti başarılı lası iç gerekli bilgiler arasında ise: 1) Rezervuarın haci, geetrisi ve sınır kşulları, 2) Geçirgenlik, gözeneklilik, yğunluk, ısı kapasitesi ve ısıl iletkenlik gibi rezervuar kayacı özellikleri, j 3) Basınç ve sıcaklık dağılıına bağlı larak bulunan rezervuarın fiziksel kşulları, /. sayılabilir. Yukarda sıralanan bilgiler bir jeteral rezervuarın araştırılası ve işletilesi aşaalarında tplanır, ilk bilgiler jeljik, jefizik ve kiyasal veriler elde edildiği başlangıç dönelerde tplanır. Sndajlar sırasında yapılan kuyu lğları ve kuyu testleri ek bilgileri sağlarlar. Tü bu bilgilerden yararlanarak rezervuarın ilk deli luşturulur. Jeteral sisteler dğası ve özellikleri ile ilgili en öneli veriler ise uzun döneli üreti davranışının izlenesden elde edilir. Sn larak bu verilere dayanarak ateatiksel deller geliştirilir ve sahanın farklı işleti senaryları iç rezervuarın davranışını tahe yönelik gelecek prjeksiynları yapılır. Jeteral Saha Geliştirilesde Üreti ve Rezervuar Mühendisliği Çalışalarının Önei: Yeraltı akışkanlarının üretiiyle ilgilenen kuruluşlar araa ve üreti knularında çalışalar yürütürler. / Araa işlei uygun bir kaynak alanının bulunası ve kanıtlanası etklikleri kapsar. Jelji ve jefizik araştıralar kaynağın bulunası aşaasındaki, sndaj ve frasyn değerlendiresi ise keşif kuyusunun sndajı ve üretie geçişteki çalışaları kapsar. Şekil 3, jeteral enerji kaynağı siste şeasını gösterirken, Şekil 4 ise, jeteral rezervuar (veya kaynak) değerlendire akış şeasını gösterektedir. Şekil 3, yeraltı jeteral rezervuarını başlıca yüzey dnanılarıyla gösteren basit bir şeadır. Jeteral enerj ısıtada kullanılası duruunda üreti ve enjeksiyn dnanıları, tplaa istasynu ve ısı değiştirici bir arada lakta ve kısaca "ısı erkezi" larak adlandırılaktadır. Şekil 3; jeteral enerji kaynağının yeraltı rezervuarı ve yerüstü dnanılarıyla birlikte düşünülesi gerektiği ve jeteral siste işletilirken üreti, dağıtı ve tekrar-basa veya basa işleler bir, bütün larak tasarlanası gerektiği vurgulaaktadır. Burada tekrar-basa işlei larak artık j jeteral akışkanın üretildiği frasyna basılası ve basa işlei larak ise atık jeteral akışkanın üretildiği frasynun dışında bir başka frasyna basılası işlei larak tanılanaktadır. 10 Jeteral Enerji Seeri 1 f

12 11 Dağıtıa t Tplaa İstasynu, Isı Değiştirici Üreti Dnanıları Enjeksiyn Dnanıları Üreti Kuyuları Enjeksiyn Kuyuları ı REZERVUAR Tekrar-Basa (Reenjeksiyn) Basa (Enjeksiyn) Şekil 3. Jeteral Enerji Kaynağı Siste Şeası. Jeteral enerji kaynağı işletilirken, enerji kaynağının kullanıı iç gerekli yüzey dnanılarının ve enerj kullanıcıya dağıtıı söz knusu ise gerekli erkezi ısıta ve dağıtı siste tasarıı, yeraltındaki jeteral rezervuarın ısı kapasitese, üretilebilirliğe ve örüne bağlı larak yapılalıdır. Rezervuarın ne kadar ısı içerdiği bileden, bu ısının ne kadarının üretileceği ve ne kadar bir süre işletilebileceği belirleneden, yüzey dnanılarının ve erkezi ısıta sisteleriyle knutlara dağıtı iç hatların yapılası, sahanın işletide keslikle dğru bir yaklaşı değildir. Jeteral sahalar işletilirken üretilen artık jeteral akışkanın geldiği yere basılası veya üretilen atık jeteral akışkanının üretildiği frasyn dışında bir başka frasyna basılası işlei, tü jeteral saha işletilerde lazsa laz kşullardan birisidir. Tekrar-basa işlede genel yaklaşı; basılan akışkanın ükün lduğunca üretilen akışkanın sıcaklığını etkileeyecek kadar uzaklara basılası, rezervuardaki rijal akışkana göre yğunluğu daha yüksek lan artık akışkanın frasyn içde daha derlere basılası ve daha snra ısındıktan snra yükselerek üreti kuyularına varası şekldedir. Bu nedenle, tekrar-basa işlede kullanılan kuyuların yerler seçii ve derlikleri ldukça önelidir. Jeteral Enerji Seeri

13 12- Saha Etkliği Analiz Yöntei Değerlendire Duruu Jeljik/Jekiyasal Araştıra Veri Analizi Uygun Alanın Ön Seçii Jefizik Araştıra Veri Analizi Uygun Alanın Tanıı Araa Kuyu Sndajı, Kuyu Lğları, Kartlar, Kuyu Testleri, Ek Jefizik Lg/Kart Analizi Kuyu Testi Analizi Diğer Veri Analizleri Kaynak Kalite, Rezerv ve Eknis Ön Tahi Ön Rezervuar Analizi Geliştire Planlaası Geliştire Sndajı, Lg/Kart Alıı, Kuyu Testleri, Jefizik Gözle Lg/Kart Analizi Kuyu Testi Analizi Diğer Veri Analizleri Ayrıntılı Rezervuar Tanıı, Kaynak Kalite ve Rezerv Tanıı Yüzey Dnanıları ve Üreti/Enjeksiyn Tasarıı ve işleleri Rezervuar Perfrans Tahi Kuyuiçi Mühendisliği Enerji Üretii ve Ekn Ayrıntılı Prjeksiynu Ek Sndajlar, Kuyu Testleri, Rezervuar Perfransının İzlenesi Rezervuar Mdelleesi Frasyn Değerlendire Kuyuiçi Mühendisliği Ayrıntılı Kaynak Değerlendire, ve Rezervuar İşletilesi Şekil 4. Jeteral Rezervuar (Kaynak) Değerlendire Akış Şeası. Uygun kaynak alanı bulunduktan snra, üreti çalışaları gündee gelir. Geliştire kuyularının sndajı başlar, rezervuar ühendisliğ planlaasında ve gözetide kuyular işletilir ve üretilen kaynak tüketiciye veya kullanıcıya ulaştırılır. Şekil 4'te kaynağın bulunasından terkedilese kadar geçen sürede başvurulan yaklaşı rezervuar kaynağının verili değerlendirilesde esastır. Şekil Jeteral Enerji Seeri

14 ,. 13 4'te adı geçen farklı disipller birbiri izleyen çalışalarının yanısıra, yüzey dnanılarının ve dağıtı hatlarının tasarıında ve işletilesde aka, elektrik ve kiya ühendisliği gibi ilgili disipllerle rtak çalışalar sahanın işletilesde katkıda bulunurlar. Şekil 4'te verilen tü etklik ve değerlendireler gerçekleştirilesi jeteral kaynağın teknik ve eknik larak işletilesde gereken en öneli kşuldur. Şekil 4'te gösterildiği gibi, sahanın geliştirilesi ve işletilesi birbiri izleyen aşaaların ve etklikler gerçekleştirilesiyle ükündür. Her aşaada sahada etklikler yapılakta, etklikler snucu elde edilen veriler analiz edilekte, yapılan değerlendireler snucunda bir snraki aşaa iç planlaa yapılaktadır. Kuyular iç jeljik, jefizik ve jekiyasal veriler yanısıra, delen her kuyudan elde edilen kart, kuyu lğları ve kuyu testleri verileri saha içde kuyuların deldiği nktalarda rezervuarın özellikleri belirleesi yönünden önelidir. Rezervuarın rtalaa özellikler belirlenesi iç ise, delen kuyular arası akış ve frasyn özellikleri belirleyen çk-kuyulu testler (girişi testleri ve izleyici testleri gibi) yapılası keslikle gereklidir. Rezervuarın ve rezerv tanıı ile rezervuarın verili işletilesde kuyuiçi ühendisliğ, rezervuar perfrans tah ve rezervuar dellees önei Şekil 4'te açıkça görülektedir. Yukardaki açıklaalardan klayca anlaşılabileceği gibi, bir jeteral rezervuarın işletilesi byunca yapılan dikkatli izlee yaklaşıı, başarılı bir işlete prgraının ayrılaz bir parçasıdır. Eğer jeteral siste iyi anlaşılırsa, gelecekte rezervurda labilecek değişiklikler izlee sırasında tah edilebilecektir. Örneğ kuyular içerisde ve yüzey dnanılarında eral çökelesi veya krzyn gibi srunlar bu tür değişiklikler larak önceden tah edilebilir. Jeteral rezervuar iç uygun bir.izlee prgraının önei hafife alınaalıdır. Üreti sırasında rezervuarın tepkisi belirleek aacıyla izlenesi gerekli paraetreler bir rezervuar sisteden diğere değişebilir. Nral bir jeteral izlee prgraında celenesi gerekli paraetreler listesi aşağıda sıralanaktadır: Üreti kuyularından yapılan üreti debisi ve tpla üreti zaanla değişii, Üretilen akışkanın sıcaklığı ve/veya entalpisi, Üreti kuyularının kuyubaşı basınçları (veya kuyuiçi su seviyeleri), Üretilen akışkanın kiyasal bileşii, Gözle kuyularında rezervuar basıncı (veya kuyuiçi su seviyeleri), Gözle kuyularında kuyuiçi sıcaklık prfilleri. 6. ÜRETİMİN REZERVUARA ETKİLERİ Bir jeteral rezervuardan su, buhar veya gaz üretii yapılırsa rezervuar basıncında düşe görülür. Eğer rezervuardan üreti rezervuara dğal beslene ile giren akışkan iktarından az ise düşüş görülez. Jeteral siste dğasına ve özelliklere bağlı larak basınç düşüşü az veya çk, hızlı veya yavaş labilir. Üreti sürecde rezervuarda görülen bazı öneli değişiklikler: 1. Rezervuarda basınç düşüüyle lan değişiklikler: Kuyu üretide azala, Kuyuların su seviyelerde düşüş, Uygun rezervuarlarda veya üreti kuyuları yakınında buharlaşa veya gazlaşa. 2. Rezervuara (dğal veya yapay ylla sıcak veya sğuk) su girişi lası duruunda değişiklikler: Rezervuar akışkanının kiyasal bileşide değişe, Rezervuar akışkanının sıcaklık veya entalpisde değişe, Kuyuların sıcaklık prfillerde değişe. 3. Yeryüzünde çöke. larak sıralanabilir. Jeteral Enerji Seeri

15 Basınç düşüünün büyüklüğü ve hızı, rezervuardan yapılan üretie ve ayrıca jeteral siste ölçüsüne ve özelliklere bağlı larak luşur. Sistee beslenen yetersiz lası duruunda basınç üretie bağlı larak hızla düşer. Basınç düşüşü, sistee sıcak veya sğuk dğal beslene suyu girişi sağlar. Eğer sğuk su girişi gerçekleşirse, üretilen suyun sıcaklığı ve entalpisi azalır. Basınç düşüü ve sıcaklık azalası jeteral siste ptansiyeli sınırlayan iki öneli faktördür REZERVUAR MDELLEMESİ Jeteral rezervuarların davranışları çeşitli şekillerde dellenebilektedir. Rezervuarın 3 byutlu larak alındığı sayısal dellerde rezervuara ait her türlü akışkan, kayaç ve kuyu özellikleri ile dele girilekte, yerel, bölgesel ve rezervuar genelde geçerli tü paraetreler dağılıı göz önüne alınarak rezervuar perfransı celenektedir. Ancak bu tür deller dğruluğu, giren veriler dğruluğuyla lduğu kadar çkluğuyla da ilişkilidir. Genelde bu tür sayısal dellee çalışaları, rezervuarla ilgili veriler yeterli durua ulaştığı ve belirli bir üreti ve rezervuar perfransı geçiş lduğu aşaalarda tercih edilektedir. Rezervuarın işletiles henüz başlangıç aşaalarında belirli jeljik, jefizik, saha, akışkan ve kayaç özellikleri gerektiren hacisel dellee yöntei kullanılabilir. Bir ilk dellee çalışası larak rezervuarın alanı, kalınlığı, gözenekliliği ve akışkan özellikleri veri larak alınıp rezervuarın haci ve içerdiği akışkan iktarı bu tür bir dellee çalışasıyla tah edilebilir. l i Bir diğer tür dellee çalışası, kuyuların ve rezervuarın üreti verilerden ve bu veriler zaanla değişii delleyen üreti debisi azala analizi yöntei kullanarak yapılabilir. Geleceğe yönelik üreti debis değişii ve tpla üretilebilir akışkan iktarı tahleri bu yaklaşıın aacıdır. Ancak, yaklaşıın kullanılabilesi iç yeterli üreti veris varlası gereklidir. Literatürde sıkça başvurulan bir diğer dellee yöntei ise "Luped Paraeter Mdel" larak bilen hacisel dellee yöntee benzer özellikler taşıyan fakat rezervuarı byutsuz larak alan yaklaşıdır. Bu yaklaşıda, rezervuar bir bütün larak alınıp, rezervuardan giren ve çıkanlar j gözetilerek ve akışkan ve kayaç özellikleri kullanılarak rezervuar basıncı ve sıcaklığının zaana veya / rezervuardan yapılan üretie karşın davranışını belirleeyi aaçlayan bir dellee şeklidir. ' Kullanıı basit lduğundan dlayı tercih edilen bu dellee yöntede gerekli giriş verileri larak rezervuar haci, dğal beslene, tpla ısı ve akışkan üretii, rezervuardan dğal ısı ve akışkan kaçakları alınır. Şekil 5 byutsuz rezervuar delleesde gözönüne alınan paraetreleri gösterektedir. Kaynak [6] ve [7] byutsuz rezervuar dellees kullanııyla ilgili çalışaları içerektedir. \ Jeteral rezervuarlar içde akışkan akışı celenirken dikkate alınası gereken en öneli özelliklerden birisi gözenekli rtada akış sırasında sıcaklığın ve basıncın değişiyr lasıdır. Özellikle rezervuara tekrar-basa işlei sırasında luşan akış izteral(eşsıcaklık)-layan akıştır. Bildiği gibi tekrar-basa işle 3 öneli aacı vardır: i 1) Yeryüzünde üretildikten snra kalan artık sudan kurtulak. 2) Rezervuar basıncını kruak. 3) Rezervuardan daha fazla ısı üretii sağlaak. Özellikle suyun etken lduğu jeteral rezervuarlardan çk yüksek iktarlarda sıcak su üretii yapılır. Üretilen sıcak suyun bir kısı sıcak su larak dğrudan kullanılırken geri kalan öneli bir kısı ise erkezi jeteral ısıta sistelerde ısısı alındıktan snra artık su larak kalır. Artık su saha yakınındaki deniz, göl ve akarsu gibi yerlere verilebilirsede, her jeteral sahanın yakınında bu tür lanaklar bulunayabilir. Kaldı ki lsa bile he en dğru çözü değildir ve hede bazı çevre srunları kaçınılazdır. Dlayısıyla dğru lanı, suyu geldiği yere veya uygun yeraltı frasynlarına basaktır. < Jeteral Enerji Seeri

16 15- AKIŞKAN KAYBI, W L (kg) NET ISI KAYBI, QL(kcal) DĞAL KAÇAK İLETİMLE ISI KAYBI Q (kcal) TPLAM AKIŞKAN ÜRETİMİ, W p (kg) TPLAM ISI ÜRETİMİ, Q P (kcal) 1 ÜRETİM REZERVUAR SİSTEMİ Kayaç, Su, Su Buharı, C 2,.. Kaba Haci = V İlk Akışkan Kütlesi = W Gözeneklilik = <p DĞAL ISI KAYBI T DĞAL BESLENME SU GİRİŞİ, W e (kg) TPLAM ENTALPİ, h e (kcal/kg) Şekil 5. Byutsuz Rezervuar Mdeli. Suyun geldiği yere yani jeteral rezervuara basılası duruunda öneli yararlar sağlanabilir. Bildiği gibi üretiden dlayı bşaltılan rezervuar hac bir kısı dğal beslene yluyla dldurulur. Ancak dğal beslene ile rezervuara giren su iktarı, üreti yluyla rezervuardan ayrılan su iktarını karşılaayabilir ve bu duruda rezervuar basıncı düşer. Özellikle suyun etken lduğu jeteral sistelerde bu srun luşur. Bu srunun çözüü artık suyun geldiği yere basılasıdır. Böylece rezervuar basıncı krunuş lur. Basılan su frasynda ilerlerken sıcak kayaçtan ısı alarak ısınır ve daha snra üreti kuyularına varıp üretilebilir. Bu işle rezervuarın işletilesi sırasında tekrarlanan bir işledir. Üretilen artık su rezervuara basılır, basılan su rezervuarda ilerlerken ısınır, ısınan su tekrar üretilir, vb. Dlayısıyla bu tür bir basa işlei tekrar-basa işlei larak adlandırılaktadır. Sıvıyla dlu bir jeteral sistee sğuk su basılası duruunda Denkle 1 rezervuarda sğuk su cephes hareketi tanılaakta da öne kazanaktadır. Basılan su cephesi (kiyasal cephe) rezervuarda belirli bir uzaklığa ulaştığında, sğuk su cephesi (sıcaklık cephesi) daha küçük bir uzaklığa ulaşış lacaktır ve iki farklı cepheye lan uzaklık ranı Denkle 1 ile tah edilebilir. Basılan artık akışkanın gözenekli rtada akışı dikkatle celenesi gereken öneli knulardan birisidir. Gözenekli rta hjen, dğal çatlaklı, bir tek düşey veya yatay çatlaklı labilir. Akış dğrusal, çevrel veya yarıküresel larak gelişebileceği gibi laer veya türbülans labilir. Akışkan tek veya iki fazlı larak akabilir. Kaynak [8], [9] ve [10] bu knularda yapılış bazı çalışaları tartışaktadır. Jeteral Enerji Seeri

17 ÜLKEMİZDE İŞLETİLEN JETERMAL SAHALARLA İLGİLİ BAZI GÖZLEMLER (1) Türkiye'de özellikle Batı Anadlu bölgesde bugüne kadar bulunuş lan jeteral rezervuarların çğunluğu içde çözünüş C 2 bulunan sıcak su sisteleridir. Rezervuar kşullarında su içde çözünüş larak bulunan C 2 sahanın işletilesi sırasında yarattığı srunlarıyla ve yararlarıyla ihal edileesi gereken bir gazdır. Yarattığı en öneli srun, rezervuardan akışkan üretii sırasında kuyu içde ve yüzey dnanılarında kalsit çökelesidir. i luşturduğu kalsit srununa karşın C 2 ' rezervuarda bulunasının yararları da vardır. / Rezervuar içde C 2 ' kısi basıncı, üreti sırasında luşan basınç düşüüne lulu katkıda bulunur ve rezervuar basıncının krunasına yardıcı lur. Ayrıca C 2 endüstriyel bir addedir ve halen bazı sahalardan ticari aaçlı larak üretilektedir. (2) Bazı jeteral kaynaklarıızdan üretilen su, Kızıldere jeteral sahasında lduğu gibi, br içerektedir. Üretilen artık sudan kurtulak aacıyla artık suyun saha yakınındaki akarsulara verilesi tarısal açıdan srunlar yarataktadır. Bu tür çevre srunlarının da lası çözüü tekrar-basa uygulaası labilir. (3) Ülkeizde jeteral erkezi ısıta prjeler kapasitesi daha öncede değildiği gibi 350 MWt'a ve ısıtılan knut sayısı yaklaşık 50 b knuta ulaşış durudadır. Kapasiten çk daha yüksek rakalara çıkarılabileceği ve ısıtılan knut sayısının 5 be ulaştırılabileceği iddia edilektedir. Enerji darbğazı içdeki ülkeiz iç jeteral enerji kullanıının yaygınlaştırılası dğal larak j arzu edilir. Ancak yadsınaıyacak bir başka gerçeği burada vurgulaakta yarar vardır. / Gerçekleştirilen jeteral erkezi ısıta prjelerde yüzey dnanıları ve tesisatları genelde kabul edilebilir bir düzeyde ve kalitede yapılış duruda lasına rağen, bu tür prjeler lazsa laz parçası lan üreti ve rezervuar ühendisliği knuları, rezervuar dellee çalışaları, tekrar-basa uygulaaları, işletilen sahaların izlenesi prgraları genelde ihal edilektedir. Bu öneli bir eksikliktir, ve varlan jeteral erkezi ısıta prjeler sürdürülebilir lası iç yukarda bahsedilen çalışaların taalanası gerekektedir. (4) Jeteral sahalar yenilenebildik ve sürdürülebilirlik kşullarına bakıladan işletilektedir. Sahalarda dileyen dilediği yerde kuyu delekte ve günlük enerji srunları çözülektedir. Bu duru jeteral enerj yenilenebilirliği ve uygulaaların sürdürülebilirliği knusunu tartışaya açaktadır. [11] Jeteral prjeler geliştirilirken, jeteral enerj yenilenebilir ve sürdürülebilir lduğunu, uygulaaların büyüklüğü ve teknljisi göz önüne alınarak, gösterek gerekektedir.. SNUÇ Jeteral enerji yer ısısı larak öneli bir enerji kaynağıdır. Hava kirliliği yaratayan ve dikkatli kullanıldığında çevre srunlarını en aza dirgee özelliği lan bir kaynaktır. Özellikle tektnik yapısının uygunluğundan dlayı ülkeiz Batı Anadlu bölgesi jeteral enerji kaynaklarının zengliğiyle bilen bir bölgedir. Her jeteral saha ayrı bir yaşayan varlık gibi değerlendirileli ve celenelidir. Sahalar özellikleri itibariyle farklılıklar gösterebilirler. Ancak jeteral enerji ühendisliği gelişiş bir disipldir ve varlan teknlji yer blerce etre derliğde bulunan yer ısısının üretilesi ve sanlığa i kazandırılası iç yeterlidir. /.'. / Jeteral enerji kaynağının sürdürülebilir prjelerde kullanılası aaçlanalıdır. Prjeler sürdürülebilir lası iç jeteral sisteler ve rezervuarların iyi bilesi ve varlan yeraltı özellikler prjeler avantajına lacak şekilde değerlendirilesi gerekektedir. Prjelerde üreti ve rezervuar ühendisliği knularının, rezervuar dellee çalışalarının, tekrar-basa uygulaalarının ve işletilen sahaların izlene ve gözlene prgralarının eksiksiz larak gerçekleştirilesi dğru lacaktır. Jeteral Enerji Seeri

18 17 KAYNAKLAR [1] BDVARSSN, G., "Physical Characteristics f Natural Heat Surces Iceland", Prc. UN Cnf. n New Surces f Energy, Vl. 2:Getheral Energy, 82-89, Ra, August 1961, United Nats, New Yrk. [2] AXELSSN, G., GUNNLAUGSSN, E., Lng-Ter Mnitrg f High- and Lw-Enthalpy Fields Under Explitat, Internatal Getheral Assciat, VVGC20 Shrt Curses, Kkne, Kyushu District, Japan, May ] LUND, J.W., Getheral Direct-Use Engeerg and Design Guidebk, U.S. Dep't f Energy, Idah, [4] SERPEN, U., Jeteral Enerji, Petrl Mühendisleri dası Yayını, Ankara, cak 20. (5] RAMEY, H.J., Jr. ve diğ., Reservir Engeerg Assessent f Getheral Systes, Departent f Petrleu Engeerg, Stanfrd University, Califia, ct ] ALKAN, H., SATMAN, A., "A New Luped Paraeter Mdel Fr Getheral Reservirs the Presence f Carbn Dixide", Getherics, Vl. 19, N. 5, , ct./nv ] SATMAN, A., UĞUR, Z.,"Flashg Pt Cpressibility f Getheral Fluids with Lw C 2 Cntent and Its Use Estiatg Reservir Vlue", Getherics, Baskıda, June 21. 8] SATMAN, A., Jeteral Rezervuarlarına Sğuk Su Enjeksiynu İle Enerji Üreti celenesi ve Türkiye'de Uygulanabilirliği, Prje MAG-593, TÜBİTAK, Ankara, Nisan ] SATMAN, A., "Sluts f Heat and Fluid Flw Prbles Naturally Fractured Reservirs:Part 1-Heat Flw Prbles", SPE Prduct Engeerg, , Nv [10] SATMAN, A., SERPEN, U., UĞUR, Z., TÜRKMEN, N., "Kızıldere Jeteral Rezervuarı Üreti Perfransının ve Tekrar-Basa Test Analizi", Türk Petrl ve Dğal Gaz Dergisi, Vl. 3, N. 2,56-64, Şubat [11JTKSY, M., "Jeteral Enerji Uygulaalarında "Yenilenebilirlik ve Sürdürülebilirlik"", Terdaik, 46-50, Ağusts 20. ÖZGEÇMİŞ Abdurrahan SATMAN İTÜ Petrl Mühendisliği Bölüü'nden Y. Mühendis larak ezun lduktan snra gittiği A.B.D.'deki Stanfrd Üniversitesi'nde Petrl Mühendisliği Bölüü'nden MS ve Dktra unvanlarını aldı. Daha snra Stanfrd Üniversitesi'nde Assistant Prfesör larak çalıştıktan snra 1980 yılında İTÜ Petrl Mühendisliği Bölüünde çalışaya başladı arasında Suudi Arabistan'da KFUPM- Research Institute'te çalıştı. Halen İTÜ Petrl ve Dğal Gaz Mühendisliği Bölüü'nde görev yapaktadır. İlgi alanları arasında petrl, dğal gaz ve jeteral ühendisliği ve üreti ve rezervuarla ilgili knular yeralaktadır. Jeteral Enerji Seeri

19 JETERMAL ENERJİ SEMİNERİ BİLDİRİLERİ MM, bu akaledeki ifadelerden, fikirlerden, tplantıda çıkan snuçlardan ve bası hatalarından srulu değildir. Jeteral Enerji Araa Teknikleri Üran SERPEN İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN FAKÜLTESİ PETRL VE DĞAL GAZ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNA MÜHENDİSLERİ DASI SEMİNER BİLDİRİSİ

20 21 JETERMAL ENERJİ ARAMA TEKNİKLERİ Üran SERPEN ÖZET Bu bildiride jeteral araa tekniği aacı, felsefesi, veri analizi, risk ve stratejileri hakkında bilgi verildikten snra, jeteral araada kullanılan yerbilii teknikleri anlatılıştır. 1. GİRİŞ Ülkeizde jeteral enerji araasının ciddi bir şekilde yürütüldüğünü söyleek lası değildir. Bu tür araaları da 2 kategride ütalaa etek ükündür. Birci kategride, geçişte ( ) elektrik üretie yönelik jeteral enerji araaları devlet tarafından MTA Enstitüsü eliyle yürütülüş lanlar vardır. Bu dönede MTA Enstitüsü tarafından zaanın neredeyse tü güncel araa teknikler uygulanasıyla, ülkeizdeki bazı kaynakların ptansiyeller rtaya knulasında ve jeteral kaynakların envanter yapılasında, öneli adılar atılıştır. Daha snra 1980'li yılların başında yeni yürürlüğe giren bir yasayla TPA'na da jeteral enerji araa görev verilesi, ndan snra yapılacak araa çalışalarının kalites artası ve rekabet gelesiyle kaynakların daha iyi değerlendirilebile lasılığı, aalesef bu yasanın rtadan kaldırılasıyla rtadan kalkıştır. Seksenli yılların rtasından itibaren erkezi ısıta sisteler rtaya çıkası ve kaplıca turizi yatırılarıyla ikci kategri rtaya çıkıştır. Bu devirde, ilk akse bu kez il özel idareleri ve belediyeler tarafından yaptırılan sisteler iç ciddi jeteral enerji araaları yapılaıştır. Bunun nedeni, adı geçen kuruların bu knuda herhangi bir fikir sahibi laaları yanında, bu prjeler yükleniciler tarafından nlara epze edilesi snucu, prje üstyapılarının ucuza yapılabilesi iç esas üreti yapılacak kaynağın bilçsizce ve taaen ihal edilesidir. Bu dönede, yatırıcı kau kuruluşlarının artık genel üdürlüğe dönüştürülen MTA'ya yaptırdıkları ufak tefek bazı işler dışında, gerçekleştiriliş ciddi jeteral enerji araa prjeleri yk gibidir. Ye bu dönede, MTA kaynak ykluğu nedeniyle, bu knuda çk kısıtlı sayıda prje gerçekleştiriştir. Kısacası kaynak gözardı ediliş, "kuyu del, sistee bağla ve arkana baka" yaklaşıı sergileniştir. Bu nedenle, artık ısıtası gereken tpluu ısıtaayan ve yanlış prjelendiriliş erkezi ısıta sisteleri rtaya çıkıştır. Öte yandan, yapılan yanlışlıklar dlayısıyla, ülkeiz jeteral kaynaklarına da zarar veriliştir. Bu çalışanın aacı, jeteral kaynak geliştirek isteyen kişi ve kurulara bugün dünyada uygulanan güncel jeteral araa teknikleri tanıtak ve bunların kullanıının ülkeizde uygulanasını yaygınlaştırarak, he ülke kaynaklarının sağlıklı bir şekilde geliştirilesi, he de yatırıcı kuruların faydalanasını ve bilçlendirilesi sağlarken, nların aldatılasını önleektir. Jeteral Enerji Seeri

21 : JETERMAL ARAMANIN AMACI Jeteral araanın genel aacı enerj eknik larak üretilebileceği bir jeteral siste bulunasıdır. Jeteral araacının aaçları aşağıdaki gibidir [1]: Bir jeteral sahanın veya düşük sıcaklıklı akifer yeri belirleek. Eğer bulunursa, bunun yarı-teral veya hiperteral lduğuna karar verek. Eğer bulunan saha hiperteral ise, nda suyun veya buharın haki lduğunu belirleek. Bulunan saha veya akifer, ükün lduğu kadar hassaslıkla alan, derlik ve lası sıcaklık aralığını belirleek. Bunlardan hareketle, ısı ptansiyel büyüklük derecesi veya bütün jeteral kaynağın kapasites kaba tahi yapak ve buradan elde edilebilecek ısı kalitesi tespit etek. 3. JETERMAL ARAMANIN FELSEFESİ Araa felsefesi, araacının büyük bir alanda araaya başlaası, dikkate alınan alanın veri alındıkça f. daraltılası ve bu yaklaşıın kaynak yeri tesbit edilceye kadar deva etesidir. Araştırılacak alanların büyük lduğu başlangıç aşaalarında, hızlı ve düşük aliyetli keşif teknikleri uygulanır. Snuçlar tplandıkça ve araa sınırları daraldıkça, güvenilirlik artar ve daha pahalı teknikler kullanılaya başlar [2], Jeteral araada da, bu yaklaşı en pahalı teknik "araa kuyusu" delip uhteel alan test edilceye kadar deva eder. t 4. EN LASI JETERMAL SAHA YERLERİ işletilebilir tü jeteral kaynaklar içde hidrteral kaynaklar, eknik getirişi en fazla lanlardır. \ Bu tür sahalar genelde dünyada, genç rjenik znlarda ve hatta bu znlar arasında da genç V vlkanizanın luştuğu yerlerde bulunurlar (sisik kuşak). Genç göreli bir teri lup, vlkaniza süreci ldukça uzun labilir. Dlayısıyla, hiperteral jeteral kaynakları luşturan vlkanik layların yaşı, kes bir veri layabilir. Birkaç ilyn yaşındaki bir agatik skulu ya çk'önceden yüzeyleiş, ya da günüüzde sğuduğu iç jeteral açısdan ilgi çekeyebilir [3]. VVairaki ve Miravalles gibi sahaların yaşı yarı ilyn yıl kadarken, İzlanda'da vlkanik aktiviteler halen deva etekte ve Krafla sahasında kuyulardan lav gelebilektedir. Ülkeizde ise, vlkanik aktivitelere bağlı jeteral kaynaklar lakla birlikte, daha çk graben luşularıyla ilgili çatlak-znlarında jeteral kaynaklar bulunaktadır. Bunlar da, agatik skulular, kabuğun bu luşu yerlerde celesi, sıkışa znlarında ısının anali gösteresi, snucu luşan, ya serbest knveksiyn, ya da tpgrafyanın yarattığı zrlanış (frced) knveksiyn i znlarının yaratılasıyla eydan gelektedirler..<; Yeryüzündeki jeteral sisteler uçları lan kaplıca, fuerl ve gayser gibi dışa bşalı nktaları akul, üit veren syaller labilir. Ancak bunlar, uzak da lsa lası bir hiperteral sahanın utlak belirtileri değildirler. Öte yandan, bu belirtiler uzak bir jeteral kaynağın lateral uçları da, labilir. Bunlar, çk der faylar byunca (KAF gibi) yukarılara yükselebilirler, aa öneli bir jeteral kaynak luşturayabilirler. Bazan jeteral kaynaklar yüzey kanıtı layan yerlerde de bulunabilirler ve ancak yören jeljis çözülesiyle bulunabilirler. Yarı-teral alanlar anral sıcaklık gradyeni lan yerlerde aranalıdırlar. Düşük dereceli akiferler yalnızca bilen jelj çalışasıyla tah edilebilirler, çünkü bunların varlığı hakkında herhangi bir gösterge yktur. Bu tür araştıra iç uygun alanlar, göülü kutaşları ve kireçtaşlarının yarattığı j Jeteral Enerji Seeri

22 der katanlardır. Derlerde ısı gradyenleri nral üzerde lan yerlerden, luşan faylar byunca yüzeye yakın yerlere taşınabilirler. Öte yandan, petrl ararken der üst tabaka basınçlı jeteral kaynaklara da rastlanabilir VERİLERİN ANALİZİ Herhangi bir sisteatik araa prgraını gerçekleştireden önce, varlan yerel fiziksel ve kiyasal veriler tplanıp değerlendirilesi çk önelidir. Bu veriler jeteral dışındaki aaçlar iç tplanış labilir, fakat bu aaçla da değerlendirilebilir. Tpgrafya, eterlji, jelji, hidrjelji, sıcak kaplıca sularının gözlenesi, jefizik ve jekiyasal ölçüler gibi, kaydediliş veriler tplanalı ve gözden geçirilelidir. Bu verilerden hareketle, uut veren yerler seçile lasılığı vardır. Ayrıca, daha der bir araştıraya yatırılanı geri alaya iz veren lanakları lan ve yerleri daha iyi belirleniş lanları seçilebilir. İlgili veriler görünür teral alanlarla sınırlı laası önelidir, çünkü teral alanları çeviren sğuk alanlarla ilgili daha fazla bilgi, teral analiler etken karakterizasynunu sağlar. 6. RİSK VE STRATEJİLER Tü dğal kaynak araalarında lduğu gibi jeteral araa da risklidir [4]. Delecek bir test veya üreti kuyusunun teral akışkanların bulunduğu bir znu kesesi knusunda bir garanti yktur. Yatırıcının aklen ve fianansal larak, araanın riskli bir iş lduğuna hazırlıklı lası gerekir. Bazan risk derecesi yarı-sayısal larak tah edilebilir. Risk takip eden iki faktöre bağlıdır: (1) araa sahasında kaynağın buluna riski, (2) araa prgraının kaynağı bula ve üretie skabile riski. Her iki faktör de, uygun bilgi ve deneyi gibi san yaklaşıı yanında, kullanılan ekipandan da etkilenir. Özellikle ikci risk faktörü, araa iç ayrılan fans ve araa ekib kalitesi tarafından kntrl edilir. Eğer prje sağlıklı bir araa prgraını destekleyeiyrsa, heen dğrudan sndaja geçek gibi, ciddi bir yanlış yaklaşıa sapılabilir. Ülkeizde de genelde yapılan budur. Başarılı jeteral enerji girişicileri, genelde araaya başlaadan önce, bir strateji veya yaklaşı planına sahiptirler. Araa stratejileri, başarısızlık riski iuda tuta yanında, araanın efektif aliyeti ptiize ederler. Bu stratej öneli bir özelliği, prje yöneticis prgraı durdura veya bir snraki safhaya geçe knusunda karar verebilesidir. Başlangıçta risk en büyük lduğu aşaada, araa stratejisi aliyeti daha düşük lan teknikler kullanıını öngörür. Sırasıyla diğer aşaalar bir öncekden daha pahalıdır, fakat her aşaa başarısızlık riski azaltır. ptiu araa stratejisi prjen aacı ve büyüklüğü, varlan para ve zaan, jeljik rta ve rtada biriken araa deneyie bağlıdır [4]. Jeteral kaynaklar aynı tipten lsalar bile detayda çk değiştikleri iç, her rtada çalışabilecek düşük aliyetli belli bir araa teknikleri sıralaası yapak ükün değildir. Herhangi bir alanda takip edilecek araa stratejisi, işi yapan ve verileri değerlendiren yerbiliciler tarafından alandaki uygulaa iç özgün larak tasarılanalıdır. Genel bir araa stratejisi ise, Şekil 1'de verilektedir [4]. Jeteral Enerji Seeri

23 24 7. ARAMADA YERBİLİMCİLERİN GÖREVLERİ Jelg, hidrjelg, jekiyacı ve jefizikçi gibi uzanların araa sırasındaki görevleri aşağıda verilektedir [1]: Jelg'un Görevi McNitt [3] jelgun genel jelji bilgis lası, çeşitli araalarda uzan lası ve genel araayı krde edebilesi knusunu öne çıkaraktadır. Jelji, çğu kez tutarsız lan, iu bilgi ve veriden çıkarılan snuçlar üzere kurulan, sübjektif bir disipldir. Jelgun görevi ise, ptiu snuçlara ulaşan ve kullanılan tekniklerle çelişkili yruları çözüleyecek özel araa teknikler seçide, jefizikçi ve jekiyacı ile işbirliği yapaktır. McNitt [3] jelgu, bir bakıa, büyücülükte dktra yapış bir kişi larak tanılar. Varlan rejynal ve yerel veritabanını luştur; Jelji, Jefizik, Jekiya, Hidrlji Kritik veri eksik i? T Veritabanı tegre yruunu yap Yeraltı kavrasal deli luştur Ek çalışa gerekli i? Hayır Evet L - ] Gerekli verileri tpla - Kavrasal jeljik deler - Sayısal yru desteği - Deneyi Dsya Araa teknikleri seç ve ölçü paraetreleri tasarla Ölçüleri uygula Integre yruunu yap ve kavrasal delleri güncel leştir _L Yeraltı kavrasal deli luştur Ek çalışa gerekli i? Lkasynu belirle ve sndajı yap X Yeraltı verisi tpla, Sndaj kırıntıları, lplar I Tü veritabanının tegre yruunu yap ı Güncelleştiriliş yeraltı deli luştur. Hayır - Sayısal deli ee kapasitesi - Deneyi - Pratik hususlar (aliyet, buluna, vb.) 10 - Jeljik deler - Sayısal yru desteği - Deneyi 19 Dsya - Jeljik deler - Sayısal yru desteği - Deneyi Hayır 17 Ek çalışa gerekli i? 19 -t» Dsya Evet, geliştireye başla Şekil 1. Genel strateji yaklaşıının şeatik gösterii [4]. Jeteral Enerji Seeri

24 25- Jeteralde uzan jelgun görevi, kşullar elverdikçe ükün lan büyük hassaslıkla, bir teral bölgen jeljik yapısını belli bir derliğe kadar 3 byutlu delleyebilek ve sndaj yerleri belirliyebilektir. Yüzey jeljisi, yüzeyleyen frasynların eğileri, yapılış lan sndajların değerlendirile snuçları, fayların ve teral yüzey göstergeler gözlenesi, örtü ve rezervuar labilecek gözenekli-geçirgen katanların belirlenesi ve bunların sıcak akışkanları içeresi, bu akışkanların riji, takip ettikleri yl ve ısı kaynağı, gibi knuları celeyerek, jelg bir hiptetik del luşturur. Mdelde lduğu gibi, küçük bir kısı hariç, dğrudan gözleden çk, jelg yruuna güvenelidir; bu da nun yaratıcılığında yatar [1]. Hidrjelg'un Görevi Hidrjelg, jelgla birlikte çalışarak, jeljik del sınırları kapsaındaki katanların içde veya değişik katanlar arasında, yeraltında akışkanların aktığı uhteel ylları tah eder. Hidrjelg uzanlığını kullanarak, teral akışkanların lası sahanın geçirgen znlarına nasıl ulaştığı ve yüzeyde bilen kaplıca ve fuerllerle nasıl bşaldığı, başka yerlerden bşalalarının önlenesi, yapay yllarla delen kuyulara yönlendirileleri, knularına açıklaalar getirelidir. Teral gradyenleri, frasynların gözeneklilik ve geçirgenlikleri celeelidir. Jekiyacıyla birlikte sular arasındaki farklılıkları veya akrabalıkları belirleeli ve iztpları da kullanarak yeraltındaki akış ylları knusundaki düşünceleri test etelidir. Jefizikçi'n Görevi Jefizik bilii teel larak her çeşit anal aranası ve yrulanasıyla uğraşır. Jefiziğ jeteral araada en büyük önei, yapısal durulara açıklık getirebile özelliğidir. Jeteral araada jefizikç görevi, analileri eşsıcaklık, eşgravite, eşrezistivite veya başka eşptansiyellerden belirleek ve izleek iç, ükün lduğu hassaslıkla birçk yer fiziksel özellikleri ölçek ve daha snra yeraltı frasynlarının kanıtı larak yrulaaktır. Jefizikçi, parak izeri celeyen detektif gibi, srunların çözüüne gitelidir. Araadaki diğer iş arkadaşları gibi, jefizç yeraltı iç bazı kanıtları ve yruları vardır ve birbiri taalayan kanıtları bulak iç diğerleriyle danışalıdır. Jeteral sahalar, içde büyük iktarda sıcak su ve buhar taşıyan büyük haciler larak düşünülürse, ısıl alanların belirlenesde jefizik çk güçlü bir araçtır. Jekiyacı'nın Görevi Jekiya, jeteral araanın en ucuz aracıdır. Çünkü yeraltındaki sıcaklık hakkında bilgi sağlar. Jekiyacının birci görevi, dğal jeteral yüzey bşalı akışkanlarının kiyasal analizi yapaktır. Analiz snuçları yeraltı araası ve sndaj hakkındaki kararlarda öneli bir kılavuz larak hizet verir [1]. Araa sndajları yapıldıktan snra, der suların kiyasal analizleri suların akış patrnları hakkında bilgi sağlar ve en iyi sndaj yerler seçie yardıcı lur. Jekiyacı, sıcaklık ölçüler belirleyicisi larak da düşünülebilir ve araadaki diğer arkadaşlarına bir sahanın derliklerde haki lan sıcaklıkların tah edilesde yardıcı lur. Yüzey sularının sulandırasından ve sıcak suların yüzeye yakın frasynlarla lan etkileşiden dğan yalnış kanıtlara karşı daia uyanık lalıdır[5]. 8. JETERMAL YÜZEY ARAMA TEKNİKLERİ Jeteral enerji ptansiyel araştırılacağı sahanın veya sahaların ayrıntılı jeljik, jefiziksel, jekiyasal ve sndaj çalışalarının kapsaı aşağıda verildiği gibi lalıdır; a) Jeljik çalışalarla frasynların litljik, stratigrafik, petrgrafik ve jeljik yapıları, b) Jefizik çalışalarla yer altı yapısal jeljisi, c) Ftjeljik çalışalarla jeljik, tektnik ve litljik özellikler, d) Jekiyasal çalışalar ile su kiyası ve su-kayaç ilişkileri, Jeteral Enerji Seeri

25 e) Sndaj çalışaları ile yeraltı jeljisi, hidrteral alterasyn znları, hazne ve örtü kayaçların özellikleri, frasynların litljik-stratigrafik ve hidrlik özellikleri araştırılacaktır Keşif Çalışası ve Keşif Rapru Başlangıç aşaasında aktif, aktif layan ve sönüş jeteral luşuların bir kaydının ve ön değerlendires yapılası yanında, aktüel veya ptansiyel enerji gereksilere göre başlangıç çalışa alanlarının tavsiye edilesi aacıyla yapılan jeljik, jefizik ve jekiyasal çalışalardır. Araştıra snucunda elde edilen bilgilerle bölgen stratigrafik, litljik ve tektnik özellikleri, jeljik kesitler, blk diyagralar gibi çalışalar hakkında bir "Keşif Rapru" hazırlanarak; bu raprda jeteral alanın geliştirilesi iç ön ptansiyel değerlendirilesi yapılarak, çalışalara deva edilip edileesi knusundaki karar yeralalıdır. Bu çalışalarda genel jeljik duru iç 1/1.0 ölçekli jeljik haritalar kullanılabilir Yüzey Araa Teknikleri Yüzey araa teknikleri jeteral sisteler yeryüzü çıkışlarından başlayarak dern jefizik yöntelere kadar gelişir. Bu teknikler ve sıralaası şeatik larak Şekil 2'de veriliştir. JELJİK ÇALIŞMALAR JEFİZİK ÇALIŞMALAR LİTERATÜR ARAŞTIRMASI DĞAL ALAN ÇALIŞMALARI GRAVİTE MANYETİK SP JELJİK HARİTA HAZIRLANMASI 9 ELEKTRİK ÇALIŞMALAR REZİSTİVİTE YÜZEY AKTİVİTELERİNİN İNCELENMESİ PETRLJİK ÇALIŞMALAR 5 YAPISAL JELJİK ÇALIŞMALAR 10 MANYET- TETLÜRİK ÇALIŞMALAR _T 11 ISI AKISI ÇALIŞMALARI SİSMİK ÇALIŞMALAR AMT CSAMT SIĞ GRADYAN KUYULARI JEKİMYASAL ÇALIŞMALAR HİDRJELJİK ÇALIŞMALAR YÜZEY ARAMA ÇALIŞMALARI DERİN ARAMA ÇALIŞMALARI Şekil 2. Yüzey araa teknikleri ve birbirleriyle etkileşileri. Jeteral Enerji Seeri

26 Jeljik Araa Teknikleri Literatür Araştırası Tü araa prgraları, ister detaylı ister keşif çalışası lsun, varlan tü veriler tplanası ve celenesiyle başlar. Ülkeizde bu tür bilgilere, yerbilileriyle uğraşan başta MTA, DSİ ve TPA gibi kuruların yanında, Üniversiteler yaptıkları çalışalar ve prfesynel dergi ve bu knularda düzenleniş kngre ve sepzyuların kitapçıklarında ulaşılabilir. Literatür çalışası en ucuz araa tekniğidir ve bunun dikkatli ve sağlıklı yapılasının snuçlarının getirişi büyük labilir. Uzaktan Algılaa Çalışaları Hava ftğraflarının terpretasynu jeteral araada ilk adıdır. Ftğraflar yapısal analiz, jeljik harita yapa ve tpğrafisi zr alanlarda jefizik ölçelerde kullanılır. Eğer bölgesel ve stratigrafik çatı iyi biliyrsa havadan yapılan anyetik ölçeler, ucuz larak ek bilgi sağlar. Benzer larak havadan Landsat gibi uydulardan alınan kızıl ötesi ışın ftğrafları ısınış, sıcak bölgeleri tespit eteye yarar. Jeljik Harita Hazırlanası Jeteral enerji sağlanacak bölgen 1/25.0 ölçekli jeljik haritası yapılalıdır. Yapılan çalışalarla; kaya birileri ve dkanak ilişkileri, kaya biriler dğrultu ve eğii, kaya biriler gözenek ve geçirgenliği, kaya biriler kalınlığı, yapısal öğeler (fay ve çatlak sisteleri, genç faylar, graben sisteleri, bdireler, şaryajlar, kıvrı sisteleri, tektnik gerile yönleri, bunların özellikleri ve birbirleri ile lan ilişkileri), sıcak ve sğuk su nktaları, ağatik dayklar ve skulular, vlkanik erkezler, hidrteral alterasyn znları, yaş belirleyici veriler (özellikle ağatik aktivite yaşı), farklı litljideki trtul luşukların ve vlkanik kayaçların ayırtıı ve yaşlarının belirlenesi, tektniza, ağatiza-vlkaniza ve jeteral enerji sağlanacak lası hazne kaya, örtü kaya ve ısı kaynağı, gibi knular araştırılarak, haritada işaretlenelidir [7]. Yüzey Aktiviteler İncelenesi Difüzif çıkışlar, dğrudan bşalı, gayzer ve saklı bşalı şekldeki tü yüzey aktiviteler basit bile lsa tpğrafik larak haritaları yapılarak, bunlardan dışarıya çıkan akışkanların (sıvı+iki faz+buhar ve/veya gaz) debileri, sıcaklıkları ölçülerek ve bileşileri belirleek aacıyla, akışkanlardan örnekler alınalıdır. Bu verilerden hareketle; jeteral siste ısı deşarj iktarı belirleneli, jeljik harita üzerde bu aktiviteler yerleriyle siste kaba yapısı, tektnizası ve hidrljik del tekrar yrulanarak, aktiviteler en şiddetlisi erkez kabul edilek üzere tekrar yrulanalıdır. Bu aktiviteler en şiddetlisi erkez kabul edilek üzere k yarıçap içde jefizik araştıralar gerçekleştirilelidir. Petrljik Çalışalar Yaş belirleyici veriler (özellikle ağatik aktivite yaşı), farklı litljideki trtul luşukların ve vlkanik kayaçların ayırıı ve yaşları belirlenelidir. Hidrteral alterasyn bölgelerden alınan örnekler de yaşı tesbit edilelidir. Bu knularda çalışa alanında yer alan frasynlardan kayaç örnekleri alınarak bunların eraljik ve petrgrafik celeeleri yapılalıdır [7]. Yapısal Jeljik Çalışalar Yören genel tektnik yapısı içde çalışa alanındaki fayların tipleri, yönleri, eğileri, atıları belirleneli ve bunlardan hangiler jeteral akışkanların sirkülasynuna yardıcı lduğu, tesbit edilelidir. Çatlak çalışaları he jeteral alanın bulunduğu havzanın, he de jeteral alanın kendis çatlak dğasının tanıını yapak aacıyla aşağıdaki çalışalar çerçevesde; hava ve Landsat ftğraflarından çatlak yönlenesi ve frekansları belirleek üzere gül diyagraları hazırlanarak, Jeteral Enerji Seeri

27 28 belirlenen çatlakların byutları ve erallerle tıkana duruları ile buralarda çökelen eraller harita üzerde işaretleneli ve kayaçlar üzerdeki çatlaklar celenerek, ikcil geçirgenlik knusunda bilgi luşturulalıdır. Araa daralıp harita ölçeği arttıkça, çatlak çalışaları daha detaylı hale gelelidir. < Jekiyasal Çalışalar '; Jekiyasal araştıralar iç ceiee alanında bulunan kayaçlardan, sıcak ve sğuk su kaynaklarından, kuyulardan, füerl ve gaz çıkışlarından örnekler alınıp, fiziksel ve kiyasal analizleri yapılalıdır. Analizler değerlendirilesi snucunda; sistedeki sıcak akışkanların bileşi aralığı ve hjenliği, jeteral akışkanın bileşii (tü su ve gaz bileşenleriyle birlikte) ve rijal sıcaklığı, jeteral siste luşu tipi (devresel veya deplanış), varlan siste tipi (buharın ısıttığı veya der eralli sudan kaynaklanan), jeteral akışkan-kayaç etkileşileri, beslenen kökeni (etrik, juvenil, deniz suyu veya jeljik devirlerden kalan su), bölgedeki akış yönü ve yeraltındaki kalış süresi, jeteral suyun tanılanası; sınıfı, grubu tipi (klrürlü, bikarbnat-sdalı, asidik vb.), sistedeki faz duruları (su ve buharın haki lduğu), sistedeki faz değişileri (kaynaa, yğuşa, vb.) ve sistedeki sıcak-sğuk su karışaları, jeteral akışkanın üretiden dlayı değişen kşullara $ göre eral çökele ptansiyeli, jeteral akışkanın yüksele yönü ve yeryüzüne akış yönü, / jeteral akışkanın akış yönü ve yeraltında kala(la) süresi, lası çevresel etkisi, bölgen iu dğal ısı akısı ve ptansiyeli tahi, eknik değere sahip labilecek akışkan eleentleri, yapılabilirlik ve geleceğe yönelik tahler iç kavrasal del luşturulası, akışkanın sistee basılabilirliğ yapılabilirliği gibi knular belirlenelidir. Jeteral akışkanlardaki dğal stabil iztplar kullanılarak; hazne kaya sıcaklıkları tayi, akışkanların kökeni(eterik ve juvenil) ve beslene alanı belirlenesi, beslene alanındaki hidrljik bilançdan siste uzun döne üreti kapasite tahi, en az sulandırılış lan kaplıca suyundaki, aktif fuerllerdeki yğuşuş suları ile eterik sulardaki trityu derişileri kullanılarak, sıcak akışkanların akış ve la süreleri, sıcak-sğuk su karışıları ve kaynaa prsesleri tanılanası, hidrljik devre tanılanası, akışkan ve kayaç dengesi ile su-kayaç tepkieler tanılanası yapılalıdır. Ayrıca, tpraktaki Hg iktarı ile radn ve/veya He gazlarından, jeteral alandaki aktif 4 kırık ve faylar belirlenecektir. / Hidrjeljik Çalışalar Hidrljik çalışaların aacı, akışkanların kaynağı, beslene alanı, filtrasyn debisi, akiferler yeri, derliği, basıncı ve bileşii tay etektir. Bu bağlada, beslene alanları ve yeraltısuyu kaynağı ve akı yönleri, yeraltısuyu seviyesi, sıcak ve sğuk sular arasındaki ilişkiler ve suların bileşileri, sıcak suların yüzeye çıkış şekilleri, tipi ve çıkış yerleri, havzanın yıllık besleni ve yıllık bşalı değerleri ile sıza bölgeleri, bölgen yıllık yağış ve sıcaklık değerleri ve örtü ve hazne kayanın gözenekliliği ve geçirgenliği gibi knuları kapsaak üzere hidrljik araştıralar gerçekleştirilelidir Jefizik Çalışalar j Jefizik çalışalar; sıcaklık, eralizasyn, gaz ve akışkan hareketi gibi akışkan paraetreleri ile faylana, bazı litstratigrafik biriler kalınlıklarındaki ani değişi ve teel yapılar gibi sığ ve der rezervuarların yapısal özellikleri belirleek aacıyla yapılalıdır. Jefizik etdların seçide; uygulanacak lan yönte ülkeizde yaygın lan düşük sıcaklıktı hidrteral sisteler özellikleri algılayabilesi, tpğrafik larak arızalı bölgelerde derliği 5 'den fazla altere luş frasynlar altında kalan rezervuarların büyüklüğünü algılayabilesi, sıcak suyun haki lduğu tuzluluğu göreli larak yüksek lan sisteler iç ısı akısı ve elektrik rezistivite yönteler seçilesi, buhar sisteleri iç ısı akısı ölçüleriyle birlikte gravite, anyetik ölçüleri (vlkanik kayaçlarda) kbasynunun kullanılası gibi kriterler göz önüne alınalıdır. Isı Akısı Çalışaları Jeteral sahaların anral yüksek ısı akışlarına sahip lduğu bilektedir. Eğer bir ısı kaynağı varsa, ısı akısı nral büyüklüğünün üzere çıkar. Isıl araa teknikleri, gerçek byutların ve bir '< ı V Jeteral Enerji Seeri

28 jeteral siste ptansiyel tahde çk önelidir. Bundan ötürü aşağıdaki teknikler kullanılaktadır: 1. Yüzey ve sığ sıcaklık ölçeleri (sığ ile altı etreye kadar lan derlikler kastediliyr), 2. Yüz etre derliğe kadar jeteral gradyen ölçeleri, 3. Daha pahalı bir yaklaşı lan yüz etreden daha derlerdeki ısı akışı tayleri. Ucuz lan yüzey ve sığ ölçelerdeki güçlük, bunların yağış, filtrasynu, yeraltı suyu kadar tpgrafik faktörlerdende etkilenesidir. Birçk araştıracı etreler arasındaki kuyulardaki derliğ fnksiynu lan sıcaklık ölçeleri jeteral araa ylu larak kullanışlardır. Bu derlikler yüzeye yakın ısıl sapalar dışında kalaları dlayısıyla ptiudurlar. Ayrıca, gradyen ölçeleri hassas larak yapılabilir. Bununla birlikte yeraltı suyunun yanal hareketleri gözönüne alınalıdır. Ticari ve eknik ikanlar vadeden jeteral sahaların çğunda bu derliklerde gradyenler 7 C/1.'dir. (Nral gradyenler 2-3 C/1.). İdeal larak he gradyen, he de ısı akısı ölçeleri kullanılalıdır. Fakat nral ısı akışının lduğu geniş alanların tanılanasında ısı akışı nral üzerde lup ve bu da, ısı akışı nral lan anakayaç ısı üreti ölçeleri ile birleştirilce, hidrteral knveksiyn sisteler ve belki de genç sıcak skulu kütleler varlığı rtaya çıkarılabilir. Gravite Çalışaları Uygun rtalarda gravite ölçeleri, öneli yapısal luşuları ayırt edebilir ve jeteral sistelerle ilişkili labilen yerel pzitif analilere işaret edebilir. Böyle pzitif analiler, yerel yapısal yükseleler, göülüş vlkanik veya trüzif yapılar tarafından yaratılabilir [7]. Isı kaynağı lan yeraltındaki ağatik skuluları ve büyüklüğünü, jeteral akışkanların yukarı yüksele sırasında kendi tıkayarak yarattığı silika çökele yapılarını, suyun haki lduğu hidrteral sisteleri kntrl eden öneli fayları belirleek iç gravite yöntei kullanılalıdır [1]. Dğal Uçlaşa (SP) Çalışaları Jeteral gradyen ve akışkan hareketi belirleek aacıyla anlalı snuçlar verebilesi açısından 50-1 k 2 alan üzerde uygulanalıdır. Bu yönte, yeraltısuyunun iletken kayaçlarla etkileşiden, yüksek jeteral gradyenlerden ve hareket eden (özellikle yükselen) akışkanlardan dğan dğal vltaj değişileri ölçer ve jeteral araada yaygın larak kullanılır [7]. Manyetik Çalışaları Ancak vlkanitler varlası duruunda, jeteral anal byutlarını belirleek aacıyla kullanılabilir ve anali haritalanabilir. Bu yönte özellikle rejynel yapısal analiz yapılası duruunda kullanılalıdır. Havadan yapılan anyetik ölçeler varsa, anali bölgesde Curie nkta derliklerden, rtalaa jeteral gradyen ve ısı akısı hesaplanabilirle lanağı vardır. Elektranyetik VLF yöntei iletken znlan ve yanal süreksizlikleri belirleek aacıyla kullanılabilir [7]. Tellürik Çalışalar Vektör-tellürik ve tellürik prfillee yönteleri 20 Hz'ten düşük frekansları ölçe üzere kuruluştur. Bu yönte rezistiviten yanal değişilere hassas lduğu iç, jeteral araada kullanılabilir. Özellikle jeljik kntakların yönü biliyrsa, ölçü hatları bu yöne dik larak yerleştirilerek araada çk faydalı lur. Manyettellürik çalışalar, lası jeteral alanların altındaki ısıtıcı görevi gören der iletken yarı eriiş znlan belirleek aacıyla uygulanırlar. AMT yöntei 2 k'ye kadar lan derliklerde sığ iletken znların belirlenesi aacıyla (8-180 Hz frekans aralığında) gerçekleştirilebilir [7]. 29 Jeteral Enerji Seeri

29 30 CSAMT yöntei, lası jeteral alanın büyüklüğünü ve yanal süreksizlikleri belirleek aacı ile özellikle der araştıralarda, rezistivite yöntei destekleek iç kullanılabilir. Rezistivite Yönteleri Özdirenç (Rezistivite) yöntei göülü hidrteral yapının byutlarını belirleek ve nları jeteral rezervuarlarla ilgili teral ve hidrjeljik yapılarla ilişkilendirek iç, Schluberger veya Wenner elektrt dizilii kullanılarak, gerçekleştirilebilir. Tü ölçüler tek tek değerlendirilesiyle iki byutlu larak hazırlanan elektrik yapı kesitler saha bazında 3 byutlu değerlendirilerek, alanın gerçek özdirenç yapısı yrulanabilir. Çevrel Elektrik Özdirenç, üzeri iztrpik kalın bir katan ile kapalı rezervuar kayacındaki aniztrpiyi (lası çatlaklı bir bölge) belirleek aacıyla uygulanabilir. Diple-diple yöntei, üzeri düşük özdirençli bir frasynla örtülü yapıların varlığı halde, yanal özdirenç süreksizlikler dğru larak tespiti ve karaşık jeljik srunların çözüü iç kullanılabilir. Sisik Çalışalar Sisik yönteler aktif ve pasif lak üzere iki şekilde uygulanabilecektir. Jeteral araada he pahalı lası, he de yararı açısından aktif sisik az kullanılan bir yöntedir. Aktif sisik yönteler teel kayacın duruu ile akifer yapısını algılayabilirle aacıyla kullanılabilir. Aktif fayları belirlee aacıyla pasif sisik yöntelerden biri lan ikr depre yöntei de uygulanabilir. Pasif yönteler jeteral araada daha yağın larak kullanılırlar Araştıra Sndajları Araa sndajı yüzey araasının snu ve der araa aşaasının başlangıcı deektir. Bundan snra yapılacak sndajlar, der araa aşaasının bir parçası lurlar. Araa sndaj yerleri aşağıdaki jeljik, jefizik ve jekiyasal kriterler dikkate alınarak yapılaalıdır: Jeljik açıdan, derlerde geçirgenlik ve gözenekliliğ lası knusunda jeljik kanıtlar aranalı ve güvenli rezervuar işletes yapılabileceği derlikte düşeye yakın fayların kesilesi öngörülelidir. Jefiziksel açıdan, öneli süreksizlik ve fay znlarının tah edildiği ve araştırılan derlikte en düşük özdirenç değerler lduğu yerler seçilelidir. Jekiyasal açıdan, yüzey aktivite tipe göre seçi yapılalıdır. Sıcak su sistelerde yüksek sıcaklıklı ve yeraltı su karışıının az lduğu yerler seçilelidir. Fuarllerde ise geldiği kaynak araştırılalıdır. ilk kuyu yeri; der siste hakkında lası en çk bilgi ve veriyi sağlaa veya aynı zaanda akışkan üretesi beklee gibi, kşulların sağlanacağı yer lalıdır. Daha snraki "Der Araa" aşaasında kuyuların seçide aşağıdaki stratejilerden biri Araacı tarafından seçilelidirir: Birci kuyu başarılı ise aynı jeljik özellikleri taşıyan znda diğer kuyuları delek ve znu geliştirek. Başarılı 1. Kuyudan snra lası jeteral alanın farklı kısılarını araştırak. Jeteral Enerji Seeri

30 31 KAYNAKLAR [1] Chritpher, H., Arstead, H., Energia Geterica, Nriega Editres, Mexic. [2] Peters, W.C, Explrat and Mg Geplgy, Jhn VViley and Sns, New Yrk, pp [3] McNitt, J.R., The Rle f gelgy and Hydrgelgy Getheral Explrat, Getheral Energy, a revievv f research and develpent. Earth Sciencies 12, UNESC, Paris. [4] Wright P.M., Explrat fr Direct Heat Resurces. Ed.: Lund, J.W., : Getheral Direct- Use Engeerg and Design Guidebk. Geheat Center, regn Institute f Technlgy, regn. [5] Sigvaldsn, G.E., Gecheical Methds Getheral Explrat, Getheral Energy, a revievv f research and develpent. Earth Sciencies 12, UNESC, Paris. [6] Tksy M., Günaydın, M., Serpen, U., 21. Jeteral Prje Geliştire, V. Ulusal Tesisat Müh. Kngre ve Sergisi, Jeteral Enerji Dğrudan Isıta Sisteleri: Teelleri ve Tasarıı Seeri Kitabı, 3-6 Eki, İzir, s [7] Laughl, A.W., Explrat fr Getheral Energy, Eds.: Edvvards, L.M., Chilgar, G.V., Rieke III, H.H., Fertl, W.H., Handbk f Getheral Energy, Gulf Pub. C., Hustn. ÖZGEÇMİŞ Üran SERPEN 1945 yılı İzir dğuludur yılında İTÜ Petrl Müh. Böl.'den ezun lduktan snra 1974 yılına kadar TPA ve MTA'da petrl ve jeteral sahalarda çalışıştır yılından 1987 yılına kadar ELECTRCNSULT adlı bir İtalyan ühendislik ve danışanlık şirketde El Salvadr, Guateala, Meksika, Nikaragua, Ksta Rika, Arjant, Şili, Etipya, Kenya, Filipler, Rusya ve italya gibi ülkeler çeşitli jeteral prjeler çeşitli aşaalarında danışanlık yapıştır yılından itibaren İTÜ Petrl ve Dğal Gaz Müh. Böl.'de Öğr. Gör. Dr. larak çalışaktadır. Jeteral Enerji Seeri

31 JETERMAL ENERJİ SEMİNERİ BİLDİRİLERİ MM, bu akaledeki ifadelerden, fikirlerden, tplantıda çıkan snuçlardan ve bası hatalarından srulu değildir. Jeteral Akışkan Üreti Ve Re-Enjeksiyn Kuyuları Süleyan ÖZÜDĞRU MADEN TETKİK VE ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ EGE BÖLGE MÜDÜRLÜĞÜ Ere BABÜR DEVLET SU İŞLERİ 2. BÖLGE MÜDÜRLÜĞÜ ETÜT VE PLAN ŞUBE MÜDÜRLÜĞÜ MAKİNA MÜHENDİSLERİ DASI SEMİNER BİLDİRİSİ

32 JETERMAL AKIŞKAN ÜRETİM VE RE-ENJEKSİYN KUYULARI 35- Süleyan ZÜDGRU Ere BABÜR ÖZET Sndaj; eski çağlardan beri sanğlunun özellikle haadde üretie yönelik bir araçtır. Sndaj işleler tarih byunca gelişesi gerekseler ve teknlj itici gücüyle günüüzde de deva etektedir. Her sndaj iç değişeyenler bilgili, deneyili sanlar ve ekipandır. Bunları kazılacak kuyunun nitelikleri belirler. Sndaj işlei bir bünyeye benzetirsek, ekanik bölüü bünyen iskelet kas sistee karşılık geliyrsa, ppa kalbe, sirkülasyn akışkanı da kana karşılık gelir. Aacına uygun bir sndaj işlei ancak bunların uyulu birlikteliği garanti eder. Jeteral sndajlar; yüksek sıcaklığa sahip ve genellikle jeljik larak yakın geçişte veya günüüzde de deva eder şekilde hareketli, paralanış frasynlarda yapıldığından diğer sndajlara ranla bazı ek zrluklar içerirler. Jeteral bir sndajın bitirilesi, kuyunun kazılası, brulanası ve kuyu bitire testler yapılası deektir. 1. GİRİŞ Sndajcılığı diğer pek çk işleden ayıran en öneli özellik görüneyen bir derlikte; ancak ağırlık, basınç ve diğer algılaa teknikler verdiği bilgilerle yapılıyr lasıdır. Bir jeteral prjede sndaj, başlangıçtan sn aşaaya kadar ve işlete byunca kullanılan bir araçtır. Bu tip prjelerde sndaj başlangıçta bilgilene, ardından bilgilene ve üreti snrasında bilgilene, üretilen akışkanı yer altına vere gibi stratejik ve lazsa laz işlevler üstlenir. Sndajın teel anlatııyla başlanılan bu çalışada, arada ve özel bir başlıkta jeteral sndajların özel srunlarından söz ediliştir. Anlatıda; özet bir kitap hazırlaa düşüncesiyle, knuların aktarılasına ükün lduğunca teel bilgilerden başlanış ve ptansiyel kuyucular ühendis lacağı iç früllere yer veriliştir, ancak çalışanın çk byutlu lacağı kaygısıyla örneklerden kaçınılıştır. Jeteral Enerji Seeri

33 36 2. SNDAJIN TARİHÇESİ Antik dönelerde (birçk kitapta 40 yıl kadar öce Ç'de yazıyr) günüüzde lduğu gibi içe suyu aaçlı bir çk kuyu kazılıyrdu. İnsanlar daha snra tuz aaçlı tuzlu su kuyuları da kazaya başladılar. Bir gezg anılarına göre Ç'de kazı işlei şöyle luyrdu. " Ht kaışından yapılan bir halatla askıya alınış ve ucunda etal bir başlık lan babudan yapıla bru dizisi yukarı kaldırılıp aşağıya vurularak ilerlee sağlanıyrdu. En uçtaki etal dele alet ağırlığı 130 kg kadardı". Ç'liler bu yöntele, kayada 60 c/gün hızla ilerleyebiliyr ve bir kuyuyu yaklaşık üç yılda bitirebiliyrlardı (Şekil 1) [13]. il, Şekil 1. Eski Ç sndajı Şekil 2. Yakın Çağlda sndaj Bir başka kaynakta, çalışanların zaan zaan kuyuya birkaç kva su dökerek frasynu yuuşataya çalıştıkları yazılaktadır. Kırıntıları yukarı çıkartak iç kuyuya kva diriliyrdu. Ç'liler çaurun iki kullanı aacını biliyrlardı. Frasynu yuuşatak. Kırıntıları yukarı taşıaya yardı. Ç'liler ayrıca bugün dern sndaj çalışalarının teeli luşturan kule, bruları bağlaa, çeşitli aletler tasarıı ve bru çientlaasını uygulaışlardır. 19. yy'a kadar elle kazılan göreceli sığ kuyulardan snra ABD'de ilk kaya sndajı David ve Jseph Ruffner tarafından yılları arasında, 18 ayda, tuzlu su aacıyla kazılıştır. Sndaj, eski Ç'liler ilkesden yla çıkılarak, bir kesk kuyu tabanına hızla vurulasıyla yapılıştır ve Ruffner kardeşler ilk çelik dele uçlarını geliştirişlerdir. Buna benzer sırık yöntei (Şekil 2) de görülektedir. Burada, uzunluğunda, bir yanı sabitleniş ağaç sırığın ucundan sarkan ip ucuna sndaj dizisi bağlıdır. Bu ip üzerde de çalışanların diziye baskı uyguladığı ipler bağlıdır. Bu tip kuleler snraki elli senede geçerli luştur. Sırık genellikle 30 açıyla, bir kenarı sabit dururdu. 19. yy'da ABD endüstris gelişesiyle sndaj ekipanları daha da gelişiş ve 1829'da buhar enerjisi sndaj işlelerde kullanılaya başlanıştır. Bu dönede sndajlarda petrl bulunası isteneyen bir laydı. Sndajcılıkta, sndaj akışkan sektörü açısından 1845 yılına kadar bir ilerlee laıştır. Yapılan, kazılan kuyuya su dökekten ibaretti yılında Fransız ühendis Fauvelle, Fransa'da sndaj ekipanları içden su akıtarak başarılı bir sndaj yapış ve bu lay 1846 yılında Aerikan Teknik Bültende yayınlanıştır. Bu ilke günüüzdeki dern kuleler çaurla düz sirkülasynlu sndajını andıraktadır. Jeteral Enerji Seeri

34 Q"7 l Bu laydan önce Fauvelle 1833'de standart darbeli yöntele kazılan bir kuyu izleişti. Bu kuyuda, kazı basınçlı bir akifere giriş ve kuyu başından su fışkıraya başlaıştı. layı gözleyen Fauvelle dışarı fışkıran suyun frasyn parçacıklarını yukarı taşıdığını görüş ve kazı sırasında bu duruun istenerek yaratılasıyla kırıntıların yukarı taşınasının çk klay lacağını düşünüştür. Fauvelle bir dizi alet dizayn etti. Bunlar; içi bş, uçları vidalı döve brular, diz en altında bru çapından geniş bir parça ve sistee yukarıdan bağlı bir ppaydı, ilerlee darbe veya döne hareketiyle sağlanıyrdu. Fauvelle'n bu yöntede yalnız su kullanılıyrdu. Bu aaçla çaur kullanılası daha düşünüleişti. Bu arada; tr ve aktaralardaki gelişeler, rtary (dönen) sndaj yönte darbeli yönte yeri alasıyla sndajcılıkta hızlı bir ilerlee yaşanıştır. Petrlcüler bu yöntee bazı nktalarda karşı gelişlerdir. Bunlardan bircisi, su kullanılarak yapılan kazı sırasında petrlün yüzeyden fışkırasının önleneeesi ve ikcisi, suyun frasyna sızarak suyun frasyndan petrl alınasını engeileyebilesiydi. Akadeik çevreleri harekete geçireeyen bu buluşla 1858'de 670, 1857'de ters sirkülasyn yönteiyle sndajlar yapılıştır. Snra, benzer ilkelerle Albay Drake tarafından 1859 yılında ilk ticari petrl kuyusu (21 ) gelir. Ardından 1866'da P.S. VVeeney' patentiyle atkap knları döner, burgulu siste gelir. Burada su brulara svvivel yardııyla veriliyrdu ve atkaba baskı burguyla veriliyr, sndaj dizisi elle çevriliyrdu. 1859'da Lescht basınçlı suyla ve trla çevrilen ekipanla 275 derliğde köür sndajı yaptı 'lerde Fauvelle' tekniğ geliştirilesiyle, Nbel kardeşler tarafından Bakü'de petrl sndajları yapılıştır. Bu dönede basınçlı suyla yapılan sndajlarda ppalar devalı su basıyrlardı. Her c kadar ilerleen ardından sndaj durduruluyr ve ppa çalıştırılarak kırıntılar dışarı atılıyrdu. Bu arada; tr ve aktaralardaki gelişeler, rtary (dönen) sndaj yönte darbeli yönte yeri alasıyla sndajcılıkta hızlı bir ilerlee yaşanıştır (1882). 1880'lerde sndajcılar sirkülasyn sıvısı larak çaurun değer farkına vardılar. 1887'de M. T. Chapan "plastik bir alzeeyle ve bl suyla" sndaj yapılırken kuyu duvarlarında geçirisiz bir ce duvarın luştuğunu söyleiştir. 1889'da B. Andrevvs aynı knudan söz etiş ve L Buckgha'ın aldığı bir patentle sndajlarda sirkülasyn sıvısı larak su yere çaur kullanıı belgeleniştir. Buckgha petrl bazlı çaurun kullanılabilirliğden de söz etiştir. Bunlar dern çaur ühendisliğ başlangıcı luştur. Önce yalnız bir fnksiynu lan sıvı (su) düşünülüştü. Snra, frasynda karşılaşılan çatlaklardan dlayı sirkülasyn kaybını önleek aacıyla suya kil, kepek, çient, hububat unu vb. addeler katılası gündee geliştir yılında Haili kardeşler yaptığı sndaj bataklık kularına girdi. Sndajcılar yakındaki sığır sürüsünün artıklarını suya karıştırarak sndaja deva edebilişlerdir. Bu sndajda balık kuyruğu atkapla ilerlee yapılıyrdu ve snuçta 1 0 varil/gün debide petrl püsküresi luştur. 1918'de Del Rey il Cpany çauru ağırlaştırak iç 4.5 tn deir tzu kullandı. (Bundan iki sene önce 1648 ile zaana kadarki en der sndaj yapılıştı) yılında B. K. Strud çaur ağırlaştıra eleanı larak Baryu sülfat, deir ksit, kurşun ksit vb. kullanıının patenti aldı. Çaurda filtrasyn kavraından ilk defa Aerikan Maden Bürsu tarafından 1916 yılında yayınlanan bir akalede söz ediliştir. Çaur teknljis gelişesi 1930'larda hızlandı. Yaklaşık 1940'larda çaur testi gündee geldi. Günüüzde sndajlarda sirkülasyn akışkanı larak hava, su, petrl, sentetik bazlı sıvılar ve bunların karışıları, çeşitli kil eralleri ve kiyasallarla bunların karışıları kullanılaktadır. Sndaj işleleri ekanik larak etalürj gelişesi, atkapların gelişesiyle çk ilerleiş hatta ekanik deleden lazer enerjisiyle sndaja yönelik çalışalar deva etektedir. Jeteral Enerji Seeri

35 38 3. SNDAJ MAKİNESİ VE EKİPMANLAR Klasik bir jeteral rptary sndaj akesi ve yardıcı ekipanları Şekil 3' de görülektedir. Burada ana parçalar; a) Kule Drawwrks Vç sistei Mtrlar b) Çaur sistei Ppa Havalı çalışılacaksa kpresör, vb. Çaur hattı Çaur sğuta sistei Katı adde ayırıcılar Su tankları c) Sndaj sistei Kelly Drill pipe Drill cllar Matkap Tahlisiye (fishg) ekipanları d) Kuyubaşı vana ve yardıcı ekipanları Şekil 3. Der sndaj akesi. Sndaj lkasynu hazırlanırken kuyu yerde, kuyu başının içde yer alacağı cellar çukuru denilen prizatik bir bşluk luşturulur. Bu bşluğun derliği, kuyu başı ana vanasının alt flanşının yer yüzüne gelecek, ve genişliği içde çalışaya lanak verecek byutlarda seçilelidir. Sndaj kulesi alışılış (klasik) veya hareketli, bdiriliş (bil) labilir. Klasik sndaj akes kule parçaları lkasyna getirilir ve yerde nte edilir. Belli bir zaan kaybına neden lan bu tip kuleler eski tiptir. Günüüzde dern akeler treylere bdiriliş larak hızla, bir çekici yardııyla sndaj yere getirilekte ve az bir zaan harcanasıyla kule sndaja hazır hale getirilebilektedir. Hangi tip lursa lsun kule kurulduktan snra teraziye alınır. Sndaj akes kule yapısı sndaj ve bru dizisi statik ve hareketli larak taşıyabilecek ve aynı zaanda belli bir rüzgar gücüne de dayanabilecek sağlalıkta lalıdır. Kulen yüksekliği arttıkça bir defada alabileceği bru uzunluğu artar, dlayısıyla sndaj işlei daha hızlı lur. Yaklaşık kapasitesi 25 lan bir aken kule yüksekliği 30 kadardır. Sndaj akes bru dizisi taşıası, halatlı vç sisteiyle sağlanaktadır. Vç sistede halatı çeken düzeneğ bulunduğu yapıya draw vvrks denir. Draw wrks tabur, frenler, aktaralar ve kedi başları gibi ana parçalardan luşur (Şekil 4). Jeteral Enerji Seeri