DOĞAL GAZ ÜRETİMİ

İngiltere doğal gaz kullanımını ticaretleştiren ilk ülkedir. 1920’lerde boru hattı taşımacılığı yöntemlerinin kullanılmaya başlaması ile birlikte dünyada hızla artan doğal gaz tüketimi, özellikle II. Dünya Savaşı’ndan sonra sürekli olarak gelişmiştir.

Doğal gazın atmosferik basınçta yaklaşık -162˚C’ye soğutulması ile elde edilen LNG (Liquified Natural Gas/Sıvılaştırılmış Doğal Gaz) kokusuz, renksiz ve zehirli olmayan bir sıvı yakıttır. Sıvı fazda taşınır ve depolanır, tüketime ise gaz fazında sunulur. Doğal gaz sıvılaştırılması sırasında, bünyesindeki ağır hidrokarbonlar ayrıştırıldığı için LNG doğal gaza oranla daha temizdir ve daha yüksek enerji değerine sahiptir.

Türkiye’de doğal gazın varlığı ilk olarak 1970’de Kırklareli Kumrular bölgesinde tespit edilmiş ve doğal gaz 1976’da Pınarhisar Çimento Fabrikası’nda kullanılmaya başlanmıştır.

ile aramızdaki 847 km’lik Batı Hattı, 893 km’lik Rusya Federasyonu-Karadeniz Türkiye Mavi Akım Hattı ve 1490 km’lik Doğu Anadolu-İran İletim Hattı’dır.

Küresel Doğal Gaz Rezervleri, 2014 yılına ilişkin veriler çerçevesinde 197 trilyon m3
olarak kaydedilmiştir. Bu rezervlerin %40,3’ü Orta Doğu’da, %31,2’si eski SSCB ülkelerinde, %8,7’si Afrika’da, %7,9’u Orta ve Güney Amerika’da, %7,8’i Asya-Pasifik ülkelerinde, %6’sı Kuzey Amerika’da ve %3,8’si Avrupa’da bulunmaktadır.

Konvansiyonel olmayan yani alışılagelmiş olmayan doğal gaz kaynakları, oluşum, bulunuş ve üretimlerindeki farklılıklar nedeniyle konvansiyonel yani alışılagelmiş doğal gaz yataklardan ayrılan ve konvansiyonel yöntemler ile üretilmesi, taşınması ve işlenmesi mümkün olmayan kaynaklardır.

Petrol ve doğal gaz ile ilgili merak edilen önemli unsurlardan biri de rezerv ömrüdür.
Petrol ve doğal gaz rezervlerinin ömrü, kanıtlanmış toplam rezerv miktarının (R) yıllık
toplam üretime (P) bölünmesi ile bulunur (R/P).

Doğal gazın fiziksel ve kimyasal özellikleri ekonomik değerini, kalitesini ve satış fiyatını
belirlemede büyük önem taşımaktadır.

İdeal gaz yasasının kapsadığı varsayımlar aşağıdaki gibidir:
1. Gaz moleküllerinin toplam hacmi, içinde bulundukları kabın hacmi yanında ihmal edilebilecek düzeydedir.
2. Gaz molekülleri arasındaki çekim ve/veya itme kuvvetleri ihmal edilmektedir.
3. Gaz moleküllerinin kendi aralarında çarpışmaları sonucunda enerji kaybetmedikleri varsayılmaktadır.

Petrol endüstrisinde, yüksek basınç altındaki gazlar için en sık kullanılan hâl denklemi gerçek gaz yasası olarak isimlendirilmektedir. Gerçek gaz yasası, ideal gaz yasasına bir sıkıştırılabilme katsayısı (z) eklenerek elde edilmektedir. Doğal gaz için basınç, sıcaklık, hacim gibi fiziksel özellikler hesaplanırken düşük basınçlarda ideal gaz yasası kullanabilir ancak yüksek basınçlarda gerçek gaz yasası kullanılmalıdır.

Bir gazın bir ml veya bir cm3 ’ünün sahip olduğu ağırlık o gazın yoğunluğu olarak tanımlanmaktadır. Gaz molekülleri arasındaki çekim kuvveti katı ve sıvılara oranla çok daha zayıf olduğu için moleküller serbestçe hareket edebilmektedir. Bu nedenle, gaz molekülleri arasındaki uzaklık ve dolayısıyla birim hacimdeki molekül sayısı katı ve sıvılara oranla oldukça azdır; başka bir deyişle, gazların yoğunluğu katı ve sıvılardan oldukça düşüktür.

Viskozite ya da akmazlık bir akışkanın akmaya karşı direnci olarak tanımlanır. Sıvıların
akmazlık değerleri gazlara göre çok daha yüksektir; yani gazlar daha kolay akabilmektedir. Ancak sıcaklık artışı ile birlikte gazların akmazlıkları artar, sıvılarınki ise azalır.

Patlayıcı ortam; yanıcı maddelerin gaz, buhar, sis ve tozlarının atmosferik şartlar altında hava ile oluşturduğu ve herhangi bir tutuşturucu kaynakla temasında tümüyle yanabilen karışım olarak ifade edilebilir.

Petrol ve doğal gaz sektöründeki faaliyetler “upstream” ve “downstream” olarak iki ana
grupta toplanır. Arama ve üretim faaliyetlerini kapsayan grup “upstream”; üretim sonrası, yani taşıma, rafinaj, depolama ve dağıtım faaliyetlerini kapsayan ikinci grup ise “downstream” faaliyetleri olarak adlandırılır.

Stratigrafi (katmanbilim) tabakalı kayaların formasyonları, bileşimleri ve istiflenmeleri ile ilgili bir jeoloji dalıdır.

Doğal gaz üretiminde kullanılan metotlar, geleneksel ve geleneksel olmayan metotlar olarak iki ana grupta toplanabilir. Geleneksel petrol ve doğal gaz üretimi, geçirimsiz
kaya tabakalarının altında rastlanan ve hidrokarbonların biriktiği yeraltı rezervuarlarına
inen kuyular açılarak gerçekleştirilmektedir. Geleneksel olmayan yöntemler ise şeyl ve sıkı kumtaşı gibi çökelti kayalarının gözeneklerinde hapsolmuş hidrokarbonların yeni teknolojiler kullanılarak yüzeye çıkartılmasını içermektedir

Şeyl türü formasyonlardan doğal gaz elde edilebilmesi için gerekli teknolojik bileşenler üç ana grupta toplanmaktadır:
Hidrolik çatlatma: Kaya formasyonları içine belirli özellikte sıvıları yüksek basınçla
pompalayarak çatlaklar oluşturma işlemi 1940’lı yıllardan beri kullanılmaktadır.
Yatay sondaj: Petrol sanayi tarafından 1970’lerden beri kullanılmaktadır.
Sismik arama teknolojileri: Bilgi işlem teknolojilerinin gelişmesi ile birlikte uzaktan
algılama, üç boyutlu yeraltı haritalarının çıkarılması gibi teknikler gelişmiş olsa da doğal
gaz üretiminde eskiden beri var olan sismik çalışmalar hâlâ önemini korumaktadır.

Ham doğal gazın sıklıkla içerdiği hidrojen sülfür ve karbondioksit gazları iletim hatlarında korozyona ve doğal gaz yakıldığında, çevre kirliliğine sebep olan iki zararlı bileşendir. Bu nedenle, doğal gaz tüketime sunulmadan önce ayrıştırılmaları gerekmektedir.

Doğal gaz, üretim noktası ile tüketim noktası arasındaki mesafe 2000 km’den az ise boru hatları ile gaz fazında, daha uzak mesafelerde ise sıkıştırılmış ya da sıvılaştırılmış gaz hâlinde tankerler ile taşınmaktadır.

Doğal gaz için kullanılan yeraltı ve yerüstü depolama teknikleri şu şekilde sıralanabilir:
• Boru hatlarında depolama
• Sıvılaştırılmıs doğal gaz (LNG) depolanması
• Yüksek basınçlı tanklarda depolama
• Yeraltında açılan boşluklarda depolama
• Akiferlerde depolama
• Terk edilmiş petrol ya da gaz rezervuarlarında depolama

Boru hattında gaz depolama sistemleri genellikle talebin düştüğü dönemlerde az miktarda doğal gazı depolama amacıyla kullanılır. Boru hattının çalışma prensibi doğal gazı bir uçtan basınçla göndermek ve gazın basıncının görece az olduğu diğer uca doğru kendiliğinden hareket ederek o uçtan çıkmasını sağlamak şeklindedir. Bu depolama metodu saatlik dalgalanmaları karşılayabilir ancak mevsimsel değişimleri karşılayamadığından genel bir çözüm sağlamaz.

Akiferler geçirimsiz bir tabaka ile çevrelenmiş su içeren formasyonlardır. Doğal gaz bu formasyonlar içinde de depolanabilmektedir. Akiferlerde gaz depolanması sadece tükenmiş bir petrol veya gaz rezervuarı bulunmadığında veya uygun olmadığında kullanılır çünkü bu işlem daha zor ve maliyetlidir.