Hide/Show Apps

Killi kayaç / sondaj sıvısı etkileşiminin petrol ve doğal gaz kuyularında dengesizlik yaratma potansiyeli açısından incelenmesi

Download
1996
Kuru, Ergün
Demiral, Birol R. M.
Akın, Serhat
Çağatay, Burak
Kerem, Murat
Petrol ve doğal gaz kuyularının sondajı sırasında ortaya çıkan kuyu duvarında oluşan çökme , killi kayaçların şişmesi gibi kuyu dengesizliği sorunları , takım sıkışması, sondaj süresinin uzaması ve giderek kuyunun terk edilmesine yol açarak büyük ekonomik kayıplara neden olmaktadır. Petrol kuyularının sondajı sırasında karşılaşılan dengesizlik problemlerinin yaklaşık % 9O'ı killi formasyonlar delinirken ortaya çıkmaktadır . Yapılan çalışmalar, killi kayaçların, su bazlı sondaj sıvıları ile etkileşime girmesi sonucu kayacın yapısında ortaya çıkan değişimlerin, kuyu dengesizliğine yolaçma mekanizmalarının anlaşılabilmesi için değişmeye yolaçan tüm etkenlerin birlikte incelenmesi gerektiğini ortaya koymaktadır. Bu çalışmada, killi kayaçların sondaj sıvısıyla etkileşime girdikten sonra, fiziksel(yoğunluk, gözeneklilik), fiziko-kimyasal(şişme, katyon değiştirme kapasitesi), mekanik (gerilme kuvvetleri, deformasyon davranışları, elastik özellikler) özelliklerinde oluşacak değişimlerin sayısal ve görsel olarak gözlenmesi ve birlikte değerlendirilmesi sonucunda kayaç/sıvı etkileşiminin kuyu dengesizliği yaratma potansiyeli belirlenmeye çalışıldı. Test edilen kayaç örnekleri Ankara - Haymana bölgesinde yüzeyden toplanmıştır. Kayaç örneklerinin seçiminde, kayaçların bileşim olarak, kuyu dengesizliği sorunlarının yoğun olarak yaşandığı Adıyaman - Karadut formasyonuna ait kayaçlar ile benzerlik göstermesine özen gösterilmiştir. Kayaç örneklerinin mineralojik ve petrografik tanımlaması, X-ışını ile ayrıştırma (XRD) yöntemi kullanılarak yapıldı. Uygulanan nem yüzdesi belirlenmesi, metilen mavisi testi, ve dağılabiliıiik testleri sonucunda , kayaçlar sırasıyla nem yüzdeleri, katyon değiştirme kapasiteleri ve dağılma özellikleri açısından tanımlandılar. Sondaj sıvısıyla 24 saat süreyle etkileşime giren kayaçların mekanik özelliklerindeki değişim, kaya mekaniği testleri uygulanarak belirlendi. Kayacın istiflenme yönüne paralel olarak alınan örneklerin mekanik özelliklerindeki değişimin, istiflenme yönüne dik olarak alınan örneklerin mekanik özelliklerindeki değişime göre daha belirgin olduğu görüldü. Ancak burada, kaya mekaniği testlerine özgü, örnek sayısının az. olmasından kaynaklanan sonuç farklılıklarının etkiside gözönüne alındığında, değişimin sayısal boyutları hakkında sağlıklı bir yorum yapmak olası değildir. Sondaj sıvısında bekletilmiş örneklerin gözeneklilik değerlerinde ortaya çıkan değişim gaz porosimetre ile yapılan ölçümler sonucunda belirlenmiştir. Buna göre , sondaj sıvısı ile 24 saat etkileşime giren kayacın gözeneklilik değeri % 15 oranında azalmıştır. Bu oran 48 saat sonunda % 52 ye yükselmiştir. Sondaj sıvısı/kayaç etkileşimi görsel olarak CT - tomografi çekimleri kullanılarak izlendi. CT-tomografı test sonuçlarından, kayaçtaki değişimin, kayacın yoğunluğu, atom sayısı, ve CT-sayısı cinsinden sayısal ve görsel olarak belirlenmiştir.