Hidrojeoloji ve Jeotermal Enerji ile ilgili tüm bilgiler

Yüzey Seviyeleri:

Yukarıda sözü edilen sebeplerden dolayı jeotermal sondajlarda çok hızlı delmekten ziyade emniyetli delmek birincil önemdedir. Sondajın genellikle 50-100 m derinliğe kadar olan geniş çaplı yüzey kısımları sert bloklar ve gevşek, altere dolgular nedeniyle, petroldekinin aksine, düşük debili fakat yüksek viskositeli sirkülasyon sıvılarıyla delinmelidir. Genellikle 24”-26” çaplı bu seviyelerde 1000 l/s nin altında debide ve 55-60 s/qt viskositeli bentonit çamurunun en iyi neticeyi verdiği tespit edilmiştir. Bilhassa sığ seviyelerde, matkaba yeterli ağırlık verilemediğinden ve sert bloklardan dolayı delme hızı yavaştır. Yüksek debi kullanılırsa yumuşak kısımların aşınması sebebiyle kuyu çapının bazan 2 metreyi geçtiği hatta sondaj kulesi için bile tehlike yarattığı durumlar gözlenmiştir. Bu seviyelerde gözlenen diğer bir

sorun da çok parçalanmış ve serbest olan kaya parçalarının sondajın titreşimi nedeniyle kayması ve ya defalarca tekrarlanan delme işlemlerine ya da takım sıkışmalarına sebep olmasıdır. Ayrıca bu seviyelerde sirkülasyon kaçağı da sık rastlanan olaylardandır. Eğer karşılaşılan tek sorun az miktarda kaçak ise, sorun çamura sirkülasyon kaçağı önleyici maddeler (LCM) eklenerek kontrol edilebilir. Ancak bahsedilen bütün bu sorunların en iyi çözümü çimento tapası uygulayarak hem kaçakların önlenmesi hem de hareketli blokların sabitleştirilmesidir. Bir dezavantaj ise, soğuk olan bu sığ seviyelerde çimentonun yavaş donması nedeniyle zaman kaybı fazla olabilir ancak hızlandırıcı maddeler kullanılarak çimento bekleme süresini 3-4 saata indirmek mümkündür.

B. Orta Seviyeler:

Daha derinlerde ve rezervuara kadar olan orta kısımlarda üç ana probleme dikkat edilmelidir. Bunlardan ilki, çatlaklar ve negatif basınç gradyanı dolayısıyla oluşan sirkülasyon kaçaklarıdır. Sirkülasyon kaçağı olmayan jeotermal sondaj hemen hemen yoktur. Bunun için desander, desilter ve benzeri çamur temizleyiciler iyi kullanılmalı ve çamur ağırlığı mümkün olan minimumda tutulmalıdır (1.04-1.06 gr/cc). Buna rağmen gözlenen kaçaklar bazen sirkülasyon kaybı önleyici maddeler kullanılarak önlenebilir ancak bu durumda bu seviyeler daha sonra muhafaza borusu çimentolaması sırasında daha büyük sorunlar yaratabilirler. Bu yüzden bütün kaçak seviyelerinin çimento tapaları ile tamir edilmesi artık bir kural haline gelmiştir. Böylece hem sondaj için hem muhafaza borusu çimentolaması için daha sağlam bir

kuyu duvarı oluşturulmakta hem de çatlaklar kapatılarak daha sonra muhafaza borusu etrafında korozif sıvıların dolaşım imkanı azaltılmaktadır. Ancak çimento tapası uygulamanın da özellikleri vardır. Bazen çatlak çok büyüktür ve tapanın birkaç kez tekrarlanması, hatta çimentoya kaçak önleyici maddeler eklenmesi gerekir. Bazen de çatlaklar çok incedir ve çamur kaçtığı halde daha viskoz olan çimento çatlağa girmeyip sondajla tekrar delinmekte ve görevini yapamamaktadır. Böyle durumlarda çimentoya uygun miktarda inceltici eklenmesi gerekir. Bu sebeplerle Kosta Rika Miravalles sahasında PGM-17 kuyusunda 1300 m derinliğe kadar 34 defa çimento tapası yapılması gerekmiştir. İkinci konu ise killi seviyelerin çokluğudur. Sıcaklık ve alterasyon derecesine bağlı olarak çeşitli derecelerde kil oranı içeren seviyeler vardır. Bunlar içersinde Na oranı yüksek Montmorillonite killeri sondaj sıvısının içerdiği su ile temasa geçerse şişmekte, akmakta ve devamlı sorunlar yaratmaktadırlar. Litolojik olarak bu seviyeler iyi kontrol edilmeli ve çamura filtrasyon düşürücü maddeler eklenerek suyun bu killerle teması azaltılmalıdır. Eğer

buna rağmen serbest su teması sağlanmış ve killi seviyeler deformasyona başlamış ise çökmeler, kuyu deliğinin tamamen kapanması, takım sıkışmaları ve hatta kuyunun tamamen elden çıkarılması gibi sorunlar doğabilir. Bu durumda vakit geçirilmeden çamura yeterli miktarda kireç gibi Ca içeren maddeler eklenerek kuyu duvarına yakın Na killerinin Ca killerine dönüşümü sağlanmalıdır. Vaktinde yapılan bu işlem bir çok kil problemini çözmektedir. Üçüncü konu ise kuyu eğimindeki değişmelerdir. Kuyu eğimi genelde her 100 m de bir Tatco benzeri aletlerle ölçülmeli ve 100 m de 1 dereceden fazla sapmaya izin verilmemelidir. Eğer sapma eğilimi fazla ise pendulum dizisi gibi yöntemlerle düzeltilmeli ancak bu düzeltmeler de

çok sert olmamalı, yine 100 m de 1 dereceden fazla olmamalıdır. Aksi halde “dog-leg” denen keskin dönüşler daha sonra bilhassa yumuşak formasyonlarda “key seat” denen tij kesmelerine sebep olurlar. Bunlar ise genellikle zor takım sıkışmalarının ana sebepleridir. Bu seviyelerde, çok sert olan bazı formasyonlar dışında, AIDC kodu 5.1.7 veya 5.3.7 gibi orta sert matkaplar kullanmak delme hızını oldukça artırmaktadır. Matkaba verilen ağırlık formasyona göre çok farklı olup genellikle 6-20 ton arasında değişir. Sirkülasyon debisi ise delme hızına ve viskoziteye bağlı olarak 2000-2500 l/s dir. Sondaj sıvısı genelde 35-45 s/qt viskoziteli bentonit çamurudur ancak yüksek ısıya dayanma sağlayan, filtrasyon düşürücü ve

inceltici gibi kimyasal maddeler yaygın olarak kullanılır.

Rezervuar Seviyeleri:

Rezervuar seviyelerinde de hemen hemen bütün sondaj kriterleri ve parametreleri yukarda bahsedilen esaslar dahilindedir. Ancak sondajın esas gayesi, yani kuyunun üretim kapasitesi ile bu seviyenin delinme şekli arasında hassas bir ilişki bulunmaktadır. Jeotermal rezervuarlarda üretim ikincil geçirgenlik sayesinde yani çatlak sistemlerinden yapılmaktadır. Bu seviyelerin, çatlaklar ve negatif basınç nedeniyle daima sirkülasyon kaçağı altında delinmeleri gerekir ve kaçak ne kadar büyükse kuyu kapasitesi de o kadar büyüktür. Eğer sondaj esnasında delinen formasyon kırıntıları yeterince temizlenemez ve çatlaklara girerse çatlakları kapatır ve o oranda da üretim kapasitesini azaltırlar. Halbuki kaçak halinde bu kırıntıların yüzeye getirilmesi yani temizlenmesi mümkün değildir. Aynı zamanda eğer bentonit çamuru kullanılırsa yüksek sıcaklık ihtiva eden çatlaklara giren bu bentonit pişmekte

ve çatlakları daha da kapatmaktadır. Jeotermal sondajların başlangıç devrelerinde bu sorun çok olmuştur. Sonraları, pişen bentonitin etkisini ortadan kaldırmak ve ısınan suyun hidrostatik basıncının azalmasından faydalanarak sirkülasyon dönüşünü sağlamak ve kırıntıları temizlemek gayesiyle bu rezervuar seviyeleri yalnızca temiz su ile delinmeye bağlanmış ve bir hayli iyileştirme sağlanmıştır. Ancak teknolojinin gelişmesi ve havalı sondaj uygulamalarının yaygınlaşması ile artık bu seviyeler hava+su ve/veya hava+çamur karışımlarının değişik oranlarda kullanılması ile delinmeye başlanmıştır. Bu sayede karışım akışkanın yoğunluğu, dolayısı ile hidrostatik basınç azaltılmakta ve yüzeye devamlı sirkülasyon dönüşü sağlanmaktadır. Hatta bu havalı karışımlara deterjan tipi maddeler eklenip

köpük yaratılarak yoğunluğun daha da azaltılması sağlanabilmektedir. Sadece hava

kullanılarak “mist” sıvısı ile delmek te mümkündür ancak bu durumda yüksek ısı nedeniyle genellikle kuyu üretime geçmekte ve kontrolu zorlaşmaktadır. Su veya çamurun hem ağırlık kontrolu hem de soğutma etkisi bu açıdan önemlidir. Bu sirkülasyon dönüşü sayesinde hem kırıntıların ve pişen killerin rezervuar çatlaklarına girip kapatma etkileri önlenmekte hem de rezervuara giren diğer sıvıların soğutucu etkileri azaltılmaktadır. Kosta Rika Miravalles Jeotermal sahasında rezervuar seviyeleri havalı su ile delinen kuyuların daha önce aynı sahada çamur ve su ile delinen aynı üretim çapına sahip kuyulardan %35-40 daha fazla üretim

kapasitesine sahip oldukları tespit edilmiştir. Netice olarak, rezervuar çatlaklarına formasyon kırıntılarının, pişip katılaşan kil ve diğer katı maddelerin girişlerini önlemek için bu seviyelerin hava karışımları ile delinmesi artık kaçınılmaz bir prensip olarak kabul edilmektedir.

Kaynakça

 Not :