Petrol Nedir?

Petrol sözcüğü Latince “Petro” (Taş) ve “Oleum” (Yağ) birleşmesiyle oluşmuştur. Taşyağı anlamına gelir.

Petrol, başlıca hidrojen ve karbondan oluşan ve içerisinde az miktarda nitrojen, oksijen ve kükürt bulunan çok karmaşık bir bileşimdir ve yalın bir formülü yoktur. Normal şartlarda gaz, sıvı ve katı halde bulunabilir. Rafine edilmiş petrolden ayırt etmek için ham petrol diye isimlendirilen sıvı petrol, ticari açıdan en önemli olanıdır. Gaz halindeki petrol, imal edilmiş gazdan ayırt etmek için genelde doğal gaz olarak adlandırılır. Yarı katı ve katı haldeki petrol ise ağır hidrokarbon ve katrandan oluşur. Bu türden petrole, özelliklerine ve yöresel kullanımlarına bağlı olarak asfalt, zift, katran ve diğer isimler verilir. Ham petrol ve doğal gazın ana bileşenleri hidrojen ve karbon olduğu için “Hidrokarbon” olarak da isimlendirilirler.








Ham petrol başlıca sıvı hidrokarbonlarla, değişen oranlarda çözünmüş gazlardan, katranlardan ve katkı maddelerinden oluşur. Ham petrolün fiziksel özellikleri geniş sınırlar arasında değişir. Çoğunlukla hafif (yüksek graviteli) petroller açık kahverengi, sarı veya yeşil renkli, ağır (düşük graviteli) petroller ise koyu kahverengi veya siyah renklidirler. Yüksek graviteli petrolün rafinajından çoğunlukla benzin, gazyağı ve motorin gibi hafif ve beyaz ürünler, düşük graviteli petrolün rafinajından ise daha ziyade fuel oil ve asfalt gibi ağır ve siyah ürünler elde edilir.

Doğal gaz hafif hidrokarbonların bir karışımı olup, ana bileşeni metandır. Dünya gaz rezervlerinin yaklaşık 2/3 ü ham petrolden ayrı olarak (non-associated gas) bulunur. Kalan kısmı ise ham petrolle birlikte veya ham petrol içinde çözünmüş halde (associated-gas) bulunur. Doğal gazın bileşenleri Dünyada çok değişken olmakla birlikte, değişen oranlarda başlıca metan ve etan ile birlikte doğal gaz sıvıları (Ngl's) olarak bilinen propan, bütan ve diğer daha ağır hidrokarbonlardır. Doğal gaz sıklıkla ışıl değerini ve buna bağlı olarak ticari değerini olumsuz etkileyen kükürt ve karbondioksit gibi diğer maddelerle birlikte bulunabilir. Doğal gazin rezervuar şartlarında gaz halinde olan hafif bir ham petrol (kondanseyt) ile birlikte bulunması ticari değerini arttırır.








Petrolün Oluşumu


Tüm doğal hidrokarbonlar organik malzemenin bozunmasından türemişlerdir. Günümüzde olduğu gibi, geçmişte de (milyonlarca yıl öncesinde) akarsular, rüzgarlar vs. o zamanın havzalarına (denizlere, göllere) kum, çakıl, çamur ve çeşitli iyonlar taşımışlar ve bu taşınan malzemeler su diplerinde tabakalar halinde gittikçe kalınlaşan çökelleri oluşturmuşlardır. Bu ortamlarda yasayan ve ölen canlıların (başlıca alg ve bakteriler) kalıntıları da çökelen bu malzemeye karışmışlardır. Altta kalan tabakalar, üzerlerine çökelen yeni tabakaların sebep olduğu büyük basınç altında sertleşerek kaya (sedimanter kayalar) haline dönüşmüşlerdir. Bu arada çamurlara karışan canlı kalıntılarının içerdiği karmaşık hidrojen ve karbon molekülleri jeolojik zaman içerisinde, isi ve basınç tesiriyle parçalanıp hidrokarbonları oluşturmuştur. Bu sebeple ham petrol ve doğal gaz kömürle birlikte “Fosil yakıtlar” olarak bilinir.


Petrolün Doğada Bulunuşu

Petrolün oluşumu başlığı altında anlatılan şekilde oluşan petrol ve deniz suyu, sıkışan çökeller içerisinden damlacıklar halinde sızarak birikebileceği boşluklar aramış ve bu boşlukların bulunduğu daha gözenekli kayalara (başlıca kumtaşı ve kireçtaşı) doğru hareket etmiştir. Petrolün oluştuğu yüksek oranda organik malzeme içeren kaya (ana kaya) içinden sıkışarak, daha gözenekli kayalara göç etmesine “Birincil göç” denir. Daha sonra petrol göç etmiş olduğu bu yeni gözenekli kaya içerisinde, sudan hafif olması sebebiyle su ve diğer basınçlarla yanlara ve yukarıya doğru hareket eder.

Gözenekli kaya (rezervuar-hazne kaya) içerisindeki bu göçe “İkincil göç” denir. Bu şekilde bir kısım petrol yol bulup yeryüzüne ve deniz diplerine sızarken bir kısım petrol de “Petrol kapanı” olarak isimlendirilen bazı yer altı yapılarında birikir, tıpkı çay bardağındaki çaya bandırılmış bir kesme şekerin gözeneklerinde doymuş halde bulunan çay gibi, hazne kayanın çatlak, yarık ve gözenekleri içinde milyonlarca yıl saklı kalır. Oluşan petrolün kaybı anlamına gelen bu sızıntıların olmaması, diğer bir deyişle petrolün hazne kaya içerisinde kapanlanabilmesi için geçirimsiz bir tabakaya (örtü kaya) gereksinim vardır. Petrolün içinde toplanabildiği kapanlar iki yoldan meydana gelebilirler. Ya tektonik (yerkabuğu hareketleri) olaylar sonucunda ya da stratigrafik (tabakalaşma) olaylar sonucunda. Petrol kapanları oluşumlarına yol açan olaylara göre isimlendirilir. Her iki olayın da oluşumunda etkili olduğu petrol kapanları vardır.

Petrolün Aranması


Petrol aramalarında uzmanların ana hedefinin petrol kapanlarının saptanması olduğu açıktır. Bu nedenle petrol aramaları öncelikle bir jeoloji sorunudur ve özel bilgi ve tekniği gerektirir. Yeraltındaki petrolün varlığını doğrudan gösteren hiçbir yöntem yoktur. Petrol aramacılığında ilk evre, hidrokarbonların mevcut olabileceği jeolojik açıdan uygun yerleri tespit etmektir. Bu aşamada havadan ve uzaydan çekilmiş fotoğraflardan sıklıkla yararlanılır. Petrol aranacak yörenin öncelikle sedimanter (çökel-tortul ) kayalardan oluşması gereğinin yani sıra, petrol oluşturmuş olması muhtemel ana kayanın, oluşan petrolün içinde birikebileceği hazne kayanın, hazne kayanın içinde petrolü kapanlayıp, kaybolmasını önleyecek örtü kayanın varlığı gibi hususlar öncelikle göz önünde bulundurulur.








Ayrıca bölgedeki kaya çeşitleri ile bunların yayılışlarının, konumlarının ve jeolojik yaşlarının, yerkabuğundaki kıvrım ve kırıkların oluşturduğu yapısal şekillerin belirlenmesi, kayaların çökelme ortamlarının araştırılması gerekmektedir. Bütün bu bilgilerin toplanması için koordineli ve entegre bir çalışma gereklidir.

Petrol ve gaz sahalarının bulunması için öncelikle jeolojik etütler yapılır. Bunu yerkabuğunun çeşitli fiziksel özelliklerini ölçen, basta sismik olmak üzere gravite, manyetik ve rezistivite gibi jeofizik etütler izler. Yeraltındaki hidrokarbon birikintilerini bulmak için en çok kullanılan yöntem olan sismikte; suni bir kaynaktan yeraltına gönderilen ses dalgaları çeşitli kayalardan yansıyarak yeryüzüne döner ve jeofon adi verilen aletlerle kaydedilirler.

Bu kayıtlar karmaşık bilgisayar programları ile islenerek yorumlanır ve muhtemel petrol birikintilerinin yerleri tespit edilir. Ancak yeraltındaki bir petrol ve gaz rezervuarının mevcudiyeti yalnızca kuyu açarak, üretim yapmakla belirlenebilir. Özetle; jeolojinin laboratuar hizmetleri dahil her dalı kullanılarak yapılan çalışmalar sonucunda bir bölgenin petrol potansiyeli olumlu görüldüğü takdirde, jeofizik yöntemler yardımıyla petrol kapanı olabilecek noktaların tespiti yapılır ve bütün bunlardan sonra tespit edilen noktaların delinmesi (sondaj) petrol aramacılığı zincirinin son halkasını oluşturur.


Yeni bir petrol sahası bulma ümidiyle açılan ilk kuyuya “arama kuyusu” denir. Bu kuyuda petrol veya gaz bulunursa, kuyu “keşif kuyusu” olarak adlandırılır. Kuyuda petrol ve gaz bulunmazsa “kuru kuyu”, yalnızca su alınırsa “sulu kuyu” diye isimlendirilir. Keşif kuyusundan sonra, ayni rezervuar üzerinde keşfi teyit etmek ve sahanın büyüklüğünü belirlemek amacıyla açılan kuyulara “tespit kuyusu” denir.








Petrolün Üretimi


Herhangi bir bölgenin petrol rezervi o bölgenin petrol kaynaklarından ayrı tutulmalıdır. Bölgedeki rezervuarlarda bilinen petrol ve gaz miktarı “yerinde rezervi” oluşturur. Ancak bunun büyük çoğunluğunu üretmek mümkün değildir. Petrol yatağının yayılımı saptandıktan sonra hazne kaya içindeki petrolün miktarı (yerinde rezerv) ile bu miktarın ne kadarının üretilebileceği hesaplanır. Buna “Üretilebilir rezerv” denir. Üretilebilir petrol oranı, petrolün niteliğine, hazne kayanın gözeneklilik ve geçirgenlik özelliğine bağlıdır. Bu oran ülkemizde, sahaların niteliğine göre, %5 ile %44 arasında değişmektedir. Bu oranlar dışındaki petrol yeraltında kalmakta ve üretilememektedir. Petrol kaynakları rezervlerden her zaman çok fazla olup; yerinde rezerv, olası, bulunmamış ve geliştirilmemiş rezervlerle birlikte petrol üretilebilecek diğer kaynakları kapsar.

Petrollü alanın büyüklüğü ve üretilebilir petrol miktarı saptandıktan sonra, bu petrolü yeryüzüne çıkarmak için yeteri kadar kuyu açılır. Bu kuyulara “geliştirme kuyusu” veya “üretim kuyusu” denir. Çıkarılan petrol boru hatları ile toplama istasyonlarındaki büyük tanklara, buradan da rafinerilere taşınmaktadır. Ham petrol rafinerilerde çeşitli petrol ürünlerine (likit gaz, benzin, motorin, gazyağı, fuel-oil, asfalt, madeni yağ vb.) dönüştürülmekte ve bu ürünler akaryakıt dağıtım organları vasıtası ile tüketicinin hizmetine sunulmaktadır.

Yeraltında gözenekli ve geçirgen bir ortamda bulunan hidrokarbonun rezervuardan kuyuya akmasını sağlayan temel mekanizmalar; üretimle oluşacak basınç düşüşü ile kayaç ve mayi genleşmesi, petrolün içinde erimiş halde bulunan gazin basınç düşüşü ile serbest hale gelerek genleşmesi, su itimi ve gravite etkisidir. Petrol yeryüzüne açılan üretim kuyularından, petrol haznesinin basıncı yeterli ise fışkırarak, basınç yeterli değil ise pompalar yardımı ile çıkar. Dünyada bu konuda belli başlı sistemler; kuyuya gaz enjeksiyonu ile üretim sistemi, hidrolik, at başı, burgu, elektrikli dalgıç pompa sistemleridir. Dünyada kullanımı en yaygın olan pompa cinsi at başı pompalardır.

Doğal gaz, yeryüzüne tamamen kendi basıncı ile çıkmakta ve rafineri işlemine bağımlı olmaksızın daha basit işlemlerden sonra doğrudan tüketicinin hizmetine sunulmaktadır. Rezervuardaki hidrokarbonların bu mekanizmaların yardımı ile ve doğal enerjisi ile kuyu içine akmasıyla gerçekleştirilen üretime birincil üretim denir. İkincil üretim yöntemleri ise rezervuara çeşitli mayilerin enjekte edilmesi ile nihai üretimin arttırılmasına yöneliktir. Rezervuarın basıncını ve hidrokarbonların üretim kuyularına akışını arttırmayı hedefleyerek enjekte edilen maddeler arasında su, karbondioksit çeşitli kimyevi maddeler, buhar ve hidrokarbonlar sayılabilir.


Petrolün Özellikleri Ve Sınıflandırılması


Dünyada üretilen petrolün sınıflandırılmasında dikkate alınan en önemli faktörler petrolün özgül ağırlığı (spesifik gravite), akmazlığı (viskozite) ve içerdiği kükürt miktarı gibi özellikleridir. Amerikan Petrol Enstitüsü (API) tarafından çıkarılan ve özgül ağırlığa bağlı API gravite tanımı, bütün dünyada petrolün sınıflandırılması için genel kabul görmüştür. Gravite, uluslar arası bir birim olup genelde 10 ile 48 arasında değişmektedir.


Gravite petrolün yoğunluğu anlamına gelmez. Yoğunlukla ters orantılı olup formülü aşağıdaki gibidir:


Petrolün yoğunluğu = 141.5 / 131.5 + Petrolün gravitesi


Bu tanıma göre, düşük özgül ağırlıklı petrolün API gravitesi yüksektir.


Petrolün graviteye göre sınıflandırılması aşağıdaki gibidir.


Hafif >31
Orta 20-31
Ağır 10-20
Tabii Bitümen <10
Kolay üretilebilir olması, taşınabilmesi ve islenebilmesi sebebi ile günümüzde dünya petrol talebinin %90'i hafif ve orta petrol ile karşılanmaktadır. Dünya petrol kaynaklarının ancak %25'ini hafif ve orta petrol teşkil etmektedir. Dünyada ağır petrol rezervleri fazla miktarda Brezilya, “Kanada, Amerika, Rusya ve Venezüella'da bulunmaktadır. “Ancak, ağır petrolün taşınması ve mevcut rafinerilerde ham madde olarak kullanılması için iyileştirilmesi gerekmektedir. Ağır petrol kaynaklarının ortaya çıkarılması, iyileştirilmesi ve sahaların geliştirilmesi ek maliyet getirmektedir.

Ham petrolün üretilmesinde ve islenmesinde önemli bir diğer faktör de akmaya karşı direnç olarak tanımlanan viskozitedir. Düşük viskoziteli petrollerin üretimi, taşınması, islenmesi daha kolay ve ekonomik olduğundan dünya ticaretinde bu tür petroller tercih edilmektedir.

• Petrol, içerdiği kükürt miktarı açısından da sınıflandırılır. Bu konuda belirlenmiş kesin sınırlar yoktur. Bununla birlikte, genelde kükürt yüzdesinin %0,5'in altında olması durumunda, petrol kükürtsüz (sweet) kabul edilir.

Doğal gazda ise ürün standardı, gazın ışıl değerine bağlı olarak belirlenmektedir.