Makale O Doğalgaz ve Petrol Piyasaları lıklar nedeniyle konvansiyonel bu yataklardan ayrılan bir dizi enerji kaynağı konvensiyonel olmayan (unconventional) enerji kaynakları başlığı altında değerlendirilmektedir. Bunlar; Bitümlü Şeyi (Oil shale), Gaz Hidratlar (Gas hydrates), Sığ Biyojenik Gaz (Shallow biogenic gas), Üretilmesi Güç Petrol ve Gaz (fight oil and gas), Kömür Gazı (Coalbed Methane) ve Kaya Gazı (Shale gas) olarak tanımlanmaktadırlar. Bu oluşumların her biri oldukça farklı bir şekilde oluşmakta, bulunmakta ve işletilebilmektedir. Ortak olan nokta her birinin alternatif bir fosil yakıt enerji kaynağı olarak kullanılabilmesidir. Kaya Gazı Kaya gazı, yeterince derine gömülerek gaz oluşturma aşamasına (olgunluğuna) ulaşmış ana (kaynak) kayaların bünyesinde hapsolmuş gaz olarak tanımlanmaktadır. Metan, etan ve propan gibi hidrokarbon gazlarının bir karışımı söz konusu ise de, çoğunlukla metan ağırlıklı (>%90) bir gaz bileşimi söz konusudur. Bir diğer tanımlama ile konvansiyonel petrol sisteminde ana kayalar içinde oluşan ve ancak bir kısmı göç yoluyla ana kayayı terk eden gazın, ana kayanın bünyesinde kalan kısmıdır. Bir kısım gazın ana kayanın bünyesinde kalmasının nedeni, özellikle organik maddenin yüzeylerinde adsorpsiyon mekanizması yoluyla tutulması ve bunun yanı sıra küçük ve bağlantısız veya kötü bağlantılı gözeneklerde serbest gaz fazı halinde birikmesidir. Ana kayalardaki geçirgenliğin çok küçük oluşu ve adsorpsiyon, birikmeyi kontrol eden iki temel mekanizmadır. Adsorpsiyon bir maddenin iyon, atom veya moleküllerinin bir başka maddenin yüzeyinde tutulması olayı olup, kayagazı özelinde gazın özellikle organik madde ve bir ölçüde de kayayı oluşturan minerallerin yüzeyinde basınçla doğru orantılı olarak tutulmasıdır. Bu mekanizma ile tutulan gazın miktarı kayadaki organik madde miktarı, yüzey alanının büyüklüğü ve basınçla doğru orantılıdır. Adsorpsiyon maddelerin yüzeyinde gerçekleşen bir süreç olup, maddenin boşluklarının doldurulması olarak tanımlanabilecek absorpsiyondan farklıdır. Önemli farklardan biri de adsorpsiyon olayının geriye döndürülebilmesi, yani yüzeyde tutulan maddenin basıncın azalması sonucu serbest kalabilmesidir. Bu süreç ise desorpsiyon olarak adlanmaktadır. Ana kayaların bünyesinde bu şekilde biriken gazın varlığı çok uzun bir süredir bilinmektedir. Hatta 19. Yüzyılın başlarında çok sığ kuyular yardımıyla şeyi türü ince taneli kayaların bünyesindeki bu gazlardan yararlanılmıştır. Büyük ölçekli üretim ise ancak bu tür kayaların bünyesindeki gazın ekonomik olarak üretilmesine imkan sağlayan teknolojilerin l 990'1arda geliştirilmesi sonucunda başlamıştır. Söz konusu teknolojiler "yatay sondaj (horizontal drilling)" ile "suyla çatlatmadır (hydrofracturing)". Bunun için önce düşey olarak açılan sondaj kuyuları vasıtasıyla bünyesinde gaz bulunan kayalara ulaşılır. Daha sonra yatay veya eğik sondaj yardımıyla bu birim içerisinde olabildiğince uzun bir mesafe boyunca ilerlenir (Şekil 2). Yüksek Şekil 2. Kaya gazı üretiminde kullanılan yatay sondaj ve suyla çatlatma (hydrofracturing) teknolojisinin şematik gösterimi Şekil 3. Suyla çatlatma (hydrofracturing) operasyonu için kullanılan donanım. basınçlı su kullanılarak gaz içeren bu kayalarda çatlaklar oluşturulur ve oluşturulan çatlakların temiz ve iyi boylanmış kumla doldurularak tekrar kapanmaları önlenir. Bunun sonucunda, gazın açılan kuyuya doğru hareketlenmesine olanak sağlayan bir ağ yapısı oluşturulmuş olur. Suyla çatlatma operasyonu için özel donanım ve ekiplerden yararlanılır (Şekil 3). Bu operasyonunun başarılı bir şekilde yapılabilmesi için kayanın kırılgan-çatlatılabilir olması gereklidir. Bunun için de kayaların kırılganlığı sağlayan kuvars ve kalsit gibi minerallerce zengin olması zorunludur. Bir diğer tanımla bünyesinde gaz bulunan tüm kayalardan kaya gazı üretimi için yararlanmak mümkün değildir. Bu işlemin ardından kuyuda basıncın düşürülmesi yoluyla desorpsiyonun başlatılmasıyla da, hem adsorbe olmuş gazın, hem de bağlantısız veya kötü bağlantılı boşluklarda birikmiş olan gazın oluşturulmuş olan geçirimliliği yüksek ağ yapısını ENERJi ve ÇEVRE DÜNYASI MART2013 53
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=