PETROL JEOLOJİSİ KONU 6 KAPAN

KAPAN Petrolün göçerek son olarak yerleştiği yere kapan denir. En basit kapan aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi bir antiklinaldir.

KAPANLA İLGİLİ TERİMLER Taşma noktası (spill point): Kapan içerisinde petrolün bulunabileceği en alt nokta Kapanım (closure): Taşma düzlemi ile tepe noktası arasındaki düşey mesafe Rezerv (pay): Kapan içerisinde üretim yapılan rezervuar Toplam rezerv (gross pay): Rezervuarın tepe noktasından petrol-su dokanağına kadar olan rezerv Net rezerv: Petrolün üretildiği seviyelerin toplam kalınlığı Petrol-su dokanağı (OWC): Petrolün üretilebileceği en derin düzey

PETROL-SU DOKANAĞI ve ÖZELLİKLERİ Petrol-su ve gaz-su dokanakları permeabilitesi yüksek rezervuarlarda keskin, permeabilitesi düşük ve yüksek kapilarite basıncına sahip rezervuarlarda ise geçişli olarak gelişir. Akışkan dokanakları genellikle düzlemsel ve yatay, ancak bazen de eğimlidir. Petrol-su dokanağının eğimli olmasının çeşitli nedenleri vardır.

EĞİMLİ PETROL-SU DOKANAĞININ NEDENLERİ Hidrodinamik akıntı petrol-su dokanağının tilt olmasına (bir yöne doğru eğim kazanmasına) neden olabilir.

EĞİMLİ PETROL-SU DOKANAĞININ NEDENLERİ Kapana hidrokarbon yerleştikten sonra kapan tilt olur, ancak petrol-su dokanağı sabit kalır. Dokanağın yeniden yatay hale gelmesine dokanak altında oluşmuş bir çimentolanma veya herhangi bir permeabilite bariyeri engel olur.

EĞİMLİ PETROL-SU DOKANAĞININ NEDENLERİ Litolojik değişime bağlı olarak eğimli petrol-su dokanağı oluşabilir. Bu genellikle alttaki birimin geçirimsiz bir temel kaya olduğu durumlarda gerçekleşir.

PETROL HAVUZU Bir kapanda birden fazla petrol alınan düzey bulunabilir. Bunların her biri ayrı birikimdir ve herbirinin petrol-su dokanağı ayrıdır.

KAPANLARIN SINIFLAMASI I- YAPISAL KAPANLAR Kıvrım kapanları Kompresyonel kapanlar Kompaksiyonel kapanlar Fay kapanları II- DİYAPİRİK KAPANLAR Tuz domları Çamur domları III- STRATİGRAFİK KAPANLAR IV- HİDRODİNAMİK KAPANLAR V- BİRLEŞİK KAPANLAR

KOMPRESYONEL KAPANLAR: ANTİKLİNALLER Genellikle dağ kuşakları içinde veya yakınında bulunurlar. En iyi örnekleri İran’daki Zagros kuşağında bulunur. Bu kuşağın devamı da Güneydoğu Toroslar’da yeralır. İran’da petrol üreten birim Alt Miyosen yaşlı Asmari kireçtaşıdır. Bu kireçtaşları çok yaygın çatlak porozitesi içerir. Bu kapan kuşağı petrol açısından çok zengindir. İran’daki 16 kapanda 500 milyon varil rezerv vardır. Mescid-i Süleyman sahasında tek bir kuyu 50 milyon varil ham petrol vermiştir. Bazı antiklinaller 60 km uzunluk, 10-15 km genişliğe sahiptir.

KOMPAKSİYONEL ANTİKLİNALLER Düzensiz taban topoğrafyasına bağlı olarak gelişen ve daha sonra kompaksiyonun (sıkılaşma) da yardımı ile gelişen yalancı antiklinallerdir. Taban topoğrafyası tektonik veya erozyona bağlı olarak düzensizlik kazanabilir.

NORMAL FAYLARLA İLGİLİ KAPANLAR Tüm faylar kapan oluşturmaz. Fayın kapan oluşturması için geçirimsiz bir süreksizlik oluşturması gerekir. Fayın atımı rezervuar kalınlığından az ise kapan oluşturması güçtür. Kırılgan birimler içerisinde gelişen faylar kapan oluşturmayabilir. Plastik litolojilerde görülen faylar geçirimsiz olabilirler. Taşlaşmamış kum ve şeyller içerisinde gelişen faylar geçirimsizdir.

LOUSIANA TERSİYER HAVZASI Lousiana’daki West Lake Ferret petrol sahası normal faylanmaya rağmen petrolün hareket etmediği, aksine fayın geçirimsizlik sağladığı bir örnektir.

KUZEY DENİZİ ÖRNEĞİ Kuzey Denizinde Piper sahası, bazı faylar (A) geçirimsiz, bazı faylar (B ve C) ise geçirimlidir. B ve C de petrol, petrol-su dokanağının üstünde yeralmaktadır.

TABAKA ve FAY EĞİMİNE BAĞLI OLARAK FAY KAPANLARI Varsayımlar: Kumtaşı-şeyl karşı karşıya ise geçirimsizlik, kumtaşı-kumtaşı ile karşı karşıya ise geçirimlilik mevcuttur

DOĞRULTU ATIMLI FAY KAPANLARI Harita Kesit

DİYAPİRİK KAPANLAR Üzerine gelen çökellerden daha az yoğunluğa sahip çökellerin, yoğunluk farkı nedeniyle yukarıya doğru yükselmesiyle oluşan kapanlardır. Evaporit, tuz ve killer bu tür kapanlar oluştururlar. Tuzların yoğunluğu 2.03 g/cm3 tür. Yeni çökelmiş kil ve kumların yoğunluğu ise tuzdan daha azdır. Ancak bunlar gömülme ile daha fazla yoğunluk kazanırlar. 800-1200 metreden daha fazla gömülmeleri durumunda tuzlar diyapirik harekete başlar, bazen yeryüzüne ulaşıp büyük erime çukurlukları oluştururlar.

DİYAPİRİK KAPANLAR Diyapirik kapanların en iyi örnekleri Meksika körfezi çevresinde, İran ve Kuzey Denizi çevresinde görülür. Bu tür diyapirlerde çok değişik kapan çeşitleri gelişebilir. Bazı örnekler aşağıdaki şekilde verilmiştir. A- Dom kapanı, B ve C- Fay kapanı, D ve F- Kama kapanı, E- Antiklinal kapanı

STRATİGRAFİK KAPANLAR Litolojik değişim ve diskordanslar nedeniyle oluşan kapanlardır. Yeraltında belirlenmeleri güçtür, fasiyes haritaları yardımıyla belirlenebilirler. Başlıcaları şunlardır: 1- Litolojik değişimle ilgili stratigrafik kapanlar Çökelme kökenli Kama tipi kapanlar Kanal kapanları Set adası kapanları Resif kapanları Diyajenetik kökenli 2- Diskordansla ilgili stratigrafik kapanlar Diskordans üstü (Supradiskordans) kapanlar Aşmalı (düzlemsel geometrili) kapanlar Kanal veya gömülü vadi kapanları Diskordans altı (Subdiskordans) kapanlar

ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR : KAMA TİPİ Yanal yönde litoloji değişimi ile gelişen kapanlardır. Amerika Wyoming’de bu tür kapanlardan 200 milyon varil petrol alınmıştır.

ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR : KANAL TİPİ Şeyl, çamurtaşı gibi geçirimsiz birimler içerisine yerleşmiş alüvyal ya da delta kanalları bu tip kapanları oluşturur. Amerikada Kayalık dağların doğu yamaçlarında, Alberta-Montana arasında güzel örnekleri vardır. Oklahoma’da Booch deltasının haritası

ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR : SET ADASI TİPİ Denizel veya lagüner şeyller içerisinde gelişen iyi boylanmalı set adası kumları bu tip kapanları oluştururlar. New Mexico’daki Bisti petrol sahasındaki set adası kumları 65 km boyunda 7 km genişliğinde bir kapan şeklindedir.

ÇÖKELME KÖKENLİ KAPANLAR : RESİF TİPİ Resif kayaları rezervuar, resif önü ve arkasındaki şeyller ise ana kaya oluştururlar. Transgresyonla üzeri örtülürse resifler iyi bir kapan olabilir. Hem birincil gözenek hem de diyajenez sonucu gelişmiş zengin ikincil gözeneğe sahiptirler. Bu tipe iyi örnekler Libya-Sirte havzasında, Basra körfezinde ve Trakya havzasında bulunur.

DİYAJENETİK KÖKENLİ KAPANLAR Bu tür kapanlar porozite ve permeabilitedeki değişimler nedeniyle gelişirler. Diyajenez esnasında erime poroziteyi artırırken çimentolanma azaltır. Bunun yanısıra petrolün yüzeye yakın yerlerde bakteriyel olarak ayrışması ve tarlaşması (katı zifte dönüşme) sonucunda da diyajenetik kapanlar oluşur.

DİYAJENETİK KÖKENLİ KAPANLAR

DİSKORDANS ÜSTÜ KAPANLAR: DÜZLEMSEL GEOMETRİLİ KAPAN Özellikle topografik olarak yontulmuş, peneplenleşmiş diskordans düzlemleri üstünde başlayan istiflerin tabanında alüvyal ya da sığ denizel taban kırıntılıları bulunur. Diskordansın altındaki birim geçirimsiz ise ve taban kırıntılıları geçirimsiz birimlerle örtülürse düzlemsel geometrili, aşmalı kapanlar oluşur.

DİSKORDANS ÜSTÜ KAPANLAR: KANAL veya GÖMÜLÜ VADİ KAPANLARI Diskordans düzlemi düzensiz ise bu düzensizlikler akarsu çökelleri veya sığ denizel kumlarla dolar ve üzeri geçirimsiz çökellerle dolarsa bu tip kapanlar gelişir. Adana havzası bu tipe iyi bir örnektir.

DİSKORDANS ALTI KAPANLAR Diskordansların altındaki kayalar karbonat ise bunlar aşınma döneminde karstlaşır ve ikincil porozite açısından zenginleşirler. Diskordansın üstündeki birimler geçirimsiz ise bu tip kapanlar gelişir. Güneydoğu Anadoluda Mardin kireçtaşı bu tipte kapanlara sahiptir.

STRATİGRAFİK KAPANLARIN FASİYES ve ÇÖKELME ORTAMI İLE İLİŞKİSİ Bilhassa kumtaşı rezervuarlarında oluşan stratigrafik kapanlar çökelme ortamı ve fasiyeslerle ilişkili olarak gelişirler. Bu ortamların bilinmesi kapanın geometrisi, boyut ve yayılımı hakkında bilgi sağlar.

ORTAM KAPAN TİPİ Eoliyen Mercek, kama Karasal Kanal Flüviyal Gömülü vadi Set adası Kıyı boyu seti Prizmatik Kıyı Kanal Delta ağzı seti Taşkın kanalı Diyapir Büyüme fayları Delta Derin denizel Denizaltı yelpazeleri Denizaltı kanalı

HİDRODİNAMİK KAPANLAR Göçmekte olan petrolün hidrodinamik olarak engellenmesi ile oluşan kapanlardır. Bir rezervuar içerisinde akan su yukarı doğru çıkmakta olan hidrokarbon ile karşılaştığında, eğer su kuvveti hidrokarbonu yüzdürmeye sebep olan kuvvetten fazla ise petrolün yukarıya doğru olan hareketi durur ve burada petrol birikir.

BİRLEŞİK KAPANLAR Stratigrafik ve tektonik kapanların karışımı ile gelişen kapanlardır. Çok değişik şekillerde olabilir. Dünyadaki çoğu kapanlar bu tiptedir.

KAPAN GELİŞME ZAMANI Kapan migrasyondan önce oluşmuşsa içerisinde petrolü tutar aksi halde kapan boştur. Ancak bazı hallerde migrasyondan sonra oluşabilecek deformasyonlar petrolün yeniden migrasyonuna ve yeni oluşan kapanlarda birikimine neden olurlar.

DÜNYADA YAYGIN KAPAN TİPLERİ Dünyadaki kapan tipleri istatistiksel oalrak aşağıdaki çizelgede verilmiştir. Ancak stratigrafik kapanların bulunma zorlukları ve henüz tespit edilmedikleri de bu çizelgenin değerlendirilmesi esnasında gözardı edilmemelidir.