Etiket arşivi: sismik

20 Soruda Türkiye’de Petrol

1. Açılan her kuyudan petrol çıkar mı?

Açılan her kuyuda petrol çıkar diye bir şey söz konusu değildir. Kuyular çok değişik amaçlar için açılabilir. Bazen sadece çalışılan bölgeyi jeolojik olarak daha iyi anlayabilmek için kuyu kazılır. Bu tip kuyular parametre kuyusu olarak isimlendirilir.

Bir kuyuda petrol keşfi yapıldıktan sonra, petrolün yayılımını görmek için tespit kuyuları açılabilir. Bu kuyular muhtemel üretim sahasının kenarına yakın yerlerde açıldığı için, petrol yerine su alma ihtimali de oldukça yüksek olur. Hatta üretim sahasının içinde bile normal şartlarda görünmeyen küçük bir fay veya içinde petrol barındıran jeolojik birimin ani son bulmaları petrol yerine su alınmasına sebep olabilir.

Petrol sisteminin bulunduğu [kaynak kaya, rezervuar (hazne) kaya ve örtü kaya] havzalarda bir yapı tarifi yapılırsa, o yapıyı test etmek için kuyu açılabilir ki bu tip kuyular arama kuyusu olarak isimlendirilir. Ancak burada da göç-yapı ilişkisi iyi kurulamadığı takdirde, boş kuyu açma olasılığı ortaya çıkar. Birçok bilinmeyeni olan bir ortamda boş kuyu açmak şaşılacak bir durum değildir. Günümüzde gelişen arama, sondaj ve bilişim teknolojileri ile artan görüntüleme olanakları, açılan boş kuyu oranlarında dramatik bir düşüşe sebep olmuştur. 20 Soruda Türkiye’de Petrol yazısına devam et

Depremin Büyüklüğü: ML, mb, Ms, MD ve Mw

Bir depremin boyutu nedir ve nasıl ölçülür sorularına yanıt bulabilmek için sismologlar (deprembilimciler) değişik yöntemler geliştirmişlerdir. Depremin şiddeti ve yaptığı zararlar depremin merkezinden uzaklaştıkça azalmakla beraber büyüklüğünde (magnitünde) bir değişme söz konusu değildir. Bir depremin şiddeti depremin çevreye verdiği zarara göre belirlenmektedir. Depremin yaptığı zarar binaların yapılış şekli, depremin merkez üstünden dış merkezinden uzaklık, binaların üstüne oturduğu yerin zemin yapısına ve sismik dalgaların yayınım yolundaki jeolojik (yerbilimsel) yapıya bağlıdır. Bir binanın sağlam kaya veya zayıf zemin üzerinde olması ortaya çıkacak zararda önemli bir rol oynar. Sağlam kaya zayıf zemine göre daha az sallanacağı için sağlam kaya üzerindeki binada meydana gelecek zarar daha azdır.

Büyüklük aletsel bir değerdir ve zemine, uzaklığa ve binanın yapılış şekli ile ilişkili olmayıp tamamen depremden açığa çıkan enerjiye bağlıdır. Büyüklük logaritmik olarak hesaplandığından büyüklükdekibir birimlik artış 10 misli büyük bir depreme karşılık gelir. Açığa çıkan enerji açısından bakıldığında ise 32 misli bir artış söz konusudur.


28 Aralık 1908 Messina Depremi’ne ait bir sismogram.
Kaynak: Amadeus W. Grabau A Textbook of Geology (Boston: D.C. Heath & Co., 1920) 661

Büyüklük ilk olarak 1935 yılında Amerikada Kaliforniya bölgesindeki sığ depremler için Richter tarafından belirlenmiştir. Dünya üzerindeki kayıtçıların artması ve kayıtçıların daha modern hale getirilmesi sonucu yeni büyüklük tayin yöntemlerinin geliştirilmesini beraberinde getirmiştir. Bu bağlamda cisim dalgası (mb), yüzey dalgası (Ms), süreye dayalı (MD) ve moment (Mw) büyüklük ve daha başka büyüklük tanımlamaları geliştirilmiştir. Her bir büyüklük tayin yönteminin kuvvetli ve zayıf tarafları vardır. Yerel, cisim, süreye dayalı ve yüzey dalgası büyüklüklerinin tayinlerindeki sınırlamalar nedeniyle moment büyüklük tayin yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntem diğer yöntemlerin büyük depremlerdeki hatalı belirlemelere neden olmasından dolayı büyük depremler için en iyi çözümü üretmektedir.

Ençok kullanılan büyüklük yöntemleri:

Yerel Büyüklük:
ML = logA – logA0

Burada A sismogramlar üzerinde ölçülen mm cinsinden maksimum genlik ve A0 ise genliğin uzaklıkla soğurulması etkisini giderici parametredir. Bu büyüklük 1935 yılında Richter tarafından WoodAnderson kayıtçı sistemi ve episentır (merkez üssü ya da merkez üstü) uzaklığı 10 ile 600 km arasında ve odak derinliği sığ olan depremler için tanımlanmış ve tanımlanan bu büyüklüğe yerel büyüklük adı verilmiştir. Günümüzde yerel büyüklük bağıntısı farklı kayıtçı sistemleri ve farklı derinlikteki depremleri içerecek şekilde geliştirilmiştir. Richter tarafından önerilen büyüklük tayini belirli frekans aralığı ve uzaklık için geçerli olduğundan başka yöntemlerin kullanılması gereksinimi duyulmuştur.

Cisim Dalgası Büyüklüğü:
mb = log10(A/T) + Q(D,h)

Burada A genlik (mikron cinsinden), T periyot (saniye), Q ise uzaklık ve derinlikten dolayı gelen düzeltme terimidir. Düzeltme terimi bağıntının kullanıldığı bölgenin jeolojik ve tektonik yapısına göre değişiklik gösterir. Çok büyük depremlerde cisim dalgası büyüklük değerleri gerçek değerinden küçüktür. Hesaplanabilen maksimum cisim dalgası büyüklükleri 6,5 ile 6,8 arasındadır.

Yüzey Dalgası Büyüklüğü:
Ms = log10(A/T) + 1,66log10(D) + 3,30

A maksimum genlik (mikron) ve T bu genliğe karşılık gelen periyot (saniye), D uzaklık (derece cinsinden). Yüzey dalgalarının maksimum genliği genel olarak 18 ile 22 saniye periyot aralığında olmaktadır. Derin depremlerde yüzey dalgalarının iyi gelişmemesi nedeniyle bu bağıntı derin depremler için geçerli değildir. Yukarıdaki bağıntıda kullanılan katsayılar 20° ile 160° uzaklılar için alınan ortalama değerlerdir. Merkez üstü uzaklığına göre bu katsayılar farklı değerler almaktadır.

Süreye Bağlı Büyüklük:
MD = a + blogT +cD

Burada T ilk gelen P dalgası ile sismogramdaki genlik seviyesinin belirli bir seviyeye inene kadar olan zamanı; D merkez üssü uzaklığı ve a, b ve c ise deprem istasyonu ve bölgelerin jeolojik yapılarına göre değişen katsayıları ifade etmektedir. Bu yöntemin kuramsal bir tabanı yoktur. Kullanım kolaylığından dolayı sismologlar tarafından tercih edilmektedir.

Moment Büyüklük:
Mw = 2/3logM0 – 10,7

M0 sismik momenti göstermektedir. Sismik moment deprem dalgalarının genliğinden hesalanabilir. Sismik moment fayın oluşumu ile ilgili temel parametreler olan kırılmış kayanın kayma kuvveti, faylanma alanı ve fay üzerindeki ortalama yerdeğiştirmeyle ilişkilidir. Sismik momentin belirlenmesinde bir üst sınırın olmaması, kullanılan alet türünden tümüyle bağımsız olması ve depremin büyüklüğünün ölçümünde istikrarlı sonuçlar vermesi nedeniyle en güvenilir deprem büyüklüğü tayin yöntemidir. Geniş bandlı sismik kayıtçıların kullanılmaya başlamasından sonra dahada çok önem kazanmıştır.

Genel Büyüklük Değerlendirmesi
Büyüklük belirlemelerinde dalgaların frekansları önemlidir. Çünkü depremden açığa çıkan enerjinin frekans içeriği depremin büyüklüğüne göre değişmekte ve yaptığı hasarlarda farklı olmaktadır. Depremin boyutu büyüdükçe genlik spektrumunun düşük frekaslara doğru kaymaktadır. Bu nedenle tek bir büyüklük ölçeği belirlemek mümkün olmamıştır. Cisim dalgalarından hesaplanan büyüklük değeri büyük depremlerde (6,0 veya 6,5 değerinden sonra) gerçek değerinden uzaklaşmakta ve olduğundan daha küçük bir değer vermektedir. Benzer şekilde yüzey dalgalarından üretilen büyüklük değeri (yaklaşık 8,0 değerinden sonra) gerçeğinde küçük değerler verir. Ayrıca yüzey dalgası büyüklükleri depremin kaynak özelliği ve derinliğinden etkilenirler. Cisim dalgası ölçümleri ise bu parametrelere daha duyarsızdır.

Geniş bandlı sismik kayıtçı sistemlerinin kullanılmaya başlamasıyla büyüklük tayinlerindeki tutarsızlık ve kargaşa bir ölçüde azaltılmıştır. Bu kayıtçıların geniş bandlı (düşük ve yüksek frekansları birlikte içermesi) olması nedeniyle büyüklük tayinini frekansa bağımlı olmaktan kurtarmıştır. Bu yöntemin özelliği frekansdan bağımsız olarak sismik moment değerinden hesaplanmasıdır. Sismik moment geniş bandlı kayıtlardan hesaplandığı gibi arazi gözlemleri sonucu elde edilen fay boyu, fay atımı ve depremin derinliği gibi parametrelerin belirlenmesiyle de hesaplanabilir. Diğer yöntemlerde belirli büyüklükteki depremlerden sonra doygunluk gelişir ve ölçülen değer gerçek değerinden sapar. Sismik momentin ise bir üst sınırı yoktur ve bu nedenle her büyüklükteki bir depremin büyüklüğünün tayini yapılabilir.

Sismograf sistemlerinin gelişimine bağlı olarak çeşitli büyüklük belirleme bağıntıları geliştirilmiştir. Bu bağıntılar farklı dalga türlerine göre yapılmıştır. Yeraltının yapısının heterojen olması nedeniyle büyüklük tayini için üretilen bağıntılarda kullanıllan parametrelerde farklılıklar gözlenmektedir. Bu kayıtçının bulunduğu yerin jeolojisine, depremin oluş mekanizmasına, sismik dalgaların yayınım yoluna ve kullanılan sismik kayıtçıların özelliklerine bağlı olarak değişik kurumlar tarafından farklı büyüklükler verilmiştir. Değişik büyüklük yöntemleri 0,2 dolayında farklı değerler verebilir. Doygunluk sonrası bu farklılık 0,5’e kadar varabilir. Sismik momentide etkileyen faktörler vardır. Özellikle kaynaktaki yapı sismik momentin değerini değiştirebilir. Bu nedenle sismik momenti kullanarak elde edilen büyüklük değerlerinde de 0,2 büyüklüğünde bir farklılık olabilir. Dünyanın neresinde kayıt edilmek istenirse istensin bir depremin büyüklüğü değişmez. Farklı deprem büyüklük değerlerinin verilmesini kullanılan yönteme ve kayıtçıların bulunduğu yerin jeolojisini yeterince hesaba katılmamış olmasına bağlamak gerekir.

Yukardaki “Deprem Büyüklüğü (Magnitude)” adı altında yayımlanan metnin bütün hakları Cemil Gürbüz’e aittir. Unutmadan, küçük değişiklikler dışında yazının ilk hâli korunmuştur. Ayrıca “Depremin Büyüklüğü (Md,Ml,Ms,Mw)” ve “Magnitudes” yazılarına bakmanız tavsiye edilir.

Petrol ve Doğalgaz Aramalarında Yeni Bir Çözüm: Çok Yüksek Çözünürlüğe Sahip Sismik Algılayıcı

Çok uluslu petrol şirketi Shell ile uluslararası bilgi teknolojileri şirketi Hewlett-Packard (HP), İngiltere’deki 2010 Uluslararası Petrol Haftası‘nda, petrol ve doğalgaz aramalarında kullanıalcak olan çok yüksek çözünürlüklü sismik veriler elde edebilen kablosuz bir sismograf sistemi geliştireceklerini duyurdu. Bu sistem sayesinde, araştırma yapan firmalar daha rahat bir şekilde yeraltı kaynaklarına ulaşabileceği belirtiliyor.

Peki sistem nasıl çalışacak? Petrol ve doğalgaz endüstrisinin en verimli yataklara erişebilmesi için üretilen yüksek kaliteli sismograflarla (ivmeölçerlerle) yeraltındaki kaynaklar hakkında ayrıntılı veriler elde edilecek ve depolanacak. Böylece yeni petrol ve doğalgaz yataklarının ekonomik değer taşıyıp taşımadığı belirlenebilicek, daha verimli fizibilite çalışmaları yapılabilecek ve işletilen yatakların rezervleri daha doğru bir şekilde izlenecek.

Daha fazla sinyal kanalını daha geniş bir frekans aralığında kullanan yeni sistem sismik veri kalitesini büyük ölçüde artırıyor. Yüksek çözünürlüklü sismograf sistemi mevcut donanımlardan çok daha güvenli bir şekilde kullanılabiliyor ve işletim maliyetlerini düşürüyor. HP Labs ile Görüntüleme ve Baskı Grubu tarafından geliştirilen yüksek performanslı algılama teknolojisini içeren yeni sistemin verilerini saklamak, için bilgi işlem ve yazılım ürünleriyle birlikte HP ProCurve network hizmetleri kullanılacak.


Burada görüntü var, göremiyorsanız http://www.youtube.com/watch?v=qMGyQGTpMFs

“HP and Shell are collaborating to develop a wireless sensing system to acquire extremely high-resolution seismic data on land. HP and Shell will use their complementary knowledge and experience to produce a groundbreaking solution that can sense, collect and store geophysical data.

HP Sensing Solutions
HP has developed an inertial sensing technology that enables a new class of ultrasensitive, low-power MEMS accelerometers that are up to 1,000 times more sensitive than high-volume, commercial products.

Integrating the devices within a complete system that encompasses numerous sensor types, networks, storage capabilities, and computation and analysis tools that monitor the environment, assets, and health and safety, enables a new level of awareness, revolutionizing communication between objects and people.

The new sensing technology represents a breakthrough in nano sensing research and uses the fluidic MEMS technology codeveloped over the past 25 years by HP Labs – the company’s central research arm – and the company’s Imaging and Print Group. The technology is a key enabler of HP’s vision for a new information ecosystem, the Central Nervous System for the Earth (CeNSE).”

Daha fazla ayrıntı için http://www.hpl.hp.com/news/2009/oct-dec/cense.html


HP Labs senior researcher Peter Hartwell holds a prototype of a sensor network node incorporating the new MEMS accelerometer from HP. The first to be deployed as part of HP Labs’ Central Nervous System for Earth (CeNSE), it is about 1,000 times more sensitive than today’s mass-produced devices. Photo: Margie Wylie.

Shell and HP to Develop Ultrahigh-resolution Seismic Sensing Solution
A leap forward in oil and gas exploration

At International Petroleum Week 2010, HP and Shell today announced a collaboration to develop a wireless sensing system to acquire extremely high-resolution seismic data on land.

The oil and gas industry requires high-quality seismic data to accurately assess exploration prospects for commercial viability and to effectively monitor producing reservoirs. By delivering a much higher channel count and a broader sensor frequency range than are currently available, the new system promises to vastly improve the quality of seismic data.

HP and Shell will use their complementary knowledge and experience to produce a groundbreaking solution to sense, collect and store geophysical data. The system is designed to integrate seamlessly with Shell’s high-performance computing and seismic imaging environment and to be deployed safely and more cost-effectively than current systems.

“We think this will represent a leap forward in seismic data quality that will provide Shell with a competitive advantage in exploring difficult oil and gas reservoirs, such as sub-salt plays in the Middle East or unconventional gas in North America,” said Gerald Schotman, executive vice president, Innovation/Research and Development, Shell. “As a result of this exciting collaboration, we expect to fully realize the potential of Shell’s processing and imaging technology on land.”

The new system reflects the breadth of HP’s portfolio. It will be delivered by HP Enterprise Services and includes a recent breakthrough in high-performance sensing technology from HP Labs – the company’s central research arm – and the company’s Imaging and Printing Group. Additionally, the system uses HP ProCurve networking products along with HP storage, computation and software products.

“These advances in technology to discover energy resources could transform the ability to pinpoint abundant new oil and gas reserves,” said Joe Eazor, senior vice president and general manager, HP Enterprise Services. “HP is uniquely positioned to offer Shell a complete sensor system that delivers innovation to address key technical seismic challenges.”

This strategic relationship with Shell is a cornerstone in HP’s blueprint for an information ecosystem that empowers people to make better, faster decisions to improve safety, security and environmental sustainability while transforming business economics. Sensing solutions are positioned to provide a new level of awareness through a network of sensors, data storage, and analysis tools that monitor the environment, assets, and health and safety.

Additional information about the sensing system from HP and Shell is available in an online press kit at www.hp.com/go/sensingsolutions.

Kaynakça
HP, 2010. Shell and HP to Develop Ultrahigh-resolution Seismic Sensing Solution, News releases, HP Newsroom, Hewlett-Packard, London, England, http://www.hp.com/hpinfo/newsroom/press/2010/100215xa.html, accessed at February 7th 2010.
Shell, 2010. Shell and HP to Develop Ultrahigh-resolution Seismic Sensing Solution, News, News & publications, Innovation, Royal Dutch Shell, London, England, http://www.shell.com/home/content/innovation/news/news_publications/2010/shell_hp_150210.html, accessed at February 7th 2010.
Süer, C. 2010. Shell Ve HP Ortaklaşa Doğal Gaz Arayacak, http://www.shiftdelete.net/shell-ve-hp-ortaklasa-dogal-gaz-arayacak-18369.html, 17 Şubat 2010 tarihinde ulaşılmıştır.