Giriş/Önsöz

Ahmet Tayyar Balkaya anısına;

Tayyar kardeşimiz 26 Aralık 1989 tarihinde dünyaya geldi. Lise eğitimini Yıldırım Beyazıt

Anadolu Lisesi’nde tamamladıktan sonra, ODTÜ Jeoloji Mühendisliği’ni kazandı. Hazırlık ve 1.

Sınıfı tamamlamasının ardından Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği bölümüne geçiş yaptı.

2013’de başarıyla mezun oldu. Öğrenciliği sırasında da kendisiyle beraber birçok arkadaşının

derslerinde ve çalışmalarında destek oldu, mezuniyetlerine katkı sağladı.

Mezun olmasının ardından, 5 yıllık kariyeri boyunca sondaj mühendisi olarak çalıştı. Ne yazık ki

çalıştığı bir sondaj operasyonunun tamamlanmasından sonra, demontaj ve nakliye sırasında

gerçekleşen bir iş kazası sonucu hayatını kaybetti.

Bu el kitabında, Tayyar’ın sondaj mühendisliğine dair aldığı notlardan yola çıkılarak, sondaja dair

temel bilgiler derlenmiştir.

Tayyar Şef, çok tutkuyla yaptığı mesleğinde ve özel hayatında hiçbir zaman sıradan bir insan

olmadı. Büyük hayalleri, daha büyük enerjisi ve bunların hepsinden daha büyük bir gülüşü vardı.

Hep ailesine olan düşkünlüğü ile bilinirdi ve en büyük hedefi ailesini mutlu etmekti. Girdiği her

ortamda kendisinden bir iz, yüzlerde gülümseme bırakırdı. Onunla yapılan son gün çalışmaları,

tatiller, maçlar, yolculuklar, kar altında yürüyüşler, bağıra çağıra söylenen şarkılar; hepsi birer

anı oldu şimdi.

Aramızdan ayrılışının birinci yılı geride kaldı. Sensiz hiçbir şey eskisi gibi değil. Bir gün geçmiyor

ki senden bahsetmeyelim, dalmasın gözlerimiz uzaklara. Artık hep bir kişi eksiğiz. Hoşça kal

gözümüzün nuru aslan kardeşimiz, yol arkadaşımız. Nur içinde yat.

Ne güzeldi yollarda olmak şimdi...

1

PMO YayınlarıMustafa Kemal Mahallesi

2152. Sokak Kent İş Merkezi No: 2/2 06520 Çankaya, Ankara

2

İÇİNDEKİLER

GİRİŞ/ÖNSÖZ .............................................................................................. 0

İÇİNDEKİLER ................................................................................................ 2

ŞEKİL LİSTESİ ............................................................................................... 5

TABLO LİSTESİ ............................................................................................. 7

1. SONDAJ MÜHENDİSLİĞİ NEDİR? ........................................................ 8

2. SONDAJ ÇEŞİTLERİ ............................................................................. 8

2.1. SIĞ SEVİYE SONDAJLAR ......................................................................... 8 2.1.1. Su Sondajı ................................................................................. 8 2.1.2. Maden Arama Sondajları .......................................................... 9

2.2. DERİN SONDAJLAR ............................................................................... 9 2.2.1. Jeotermal Sondajı ..................................................................... 9 2.2.2. Petrol ve Doğalgaz Kara Sondajı ............................................. 10

2.3. DENİZ SONDAJLARI ....................................................................... 11

2.3.1. Sığ Deniz Sondajı ..................................................................... 11 2.3.2. Derin Deniz Sondajı ................................................................. 12

3. KULE EKİPMANLARI VE SİSTEMLERİ ................................................. 16

3.1. KULE GÜÇ SİSTEMİ ............................................................................. 16 3.1.1. DİZEL MOTORLAR ........................................................................... 17 3.2. KULE KALDIRMA SİSTEMLERİ ................................................................ 17 3.3. DÖNDÜRME SİSTEMİ .......................................................................... 19 3.3.1. KELLY SİSTEMİ ................................................................................ 19 3.3.2. TOP DRİVE SİSTEMİ ......................................................................... 19

3.4. KUYU KONTROLÜ VE EKİPMANLARI ............................................. 20

4. KULE DEMONTAJ VE NAKLİYESİ ....................................................... 22

4.1. DEMONTAJ VE MOBİL KULELERDE KULE YATIRMA .................................... 22

3

4.2. NAKLİYE ÖNCESİ YENİ LOKASYON KONTROLÜ .......................................... 23 4.3. NAKLİYE ........................................................................................... 25 4.4. MONTAJ .......................................................................................... 26

5. SONDAJ ÇAMURU ............................................................................ 27

5.1. KULLANIM AMACI .............................................................................. 27 5.2. SİRKÜLASYON SİSTEMİ ........................................................................ 28 5.3. ÇAMUR POMPALARI ........................................................................... 29 5.4. ÇAMUR ÇEŞİTLERİ .............................................................................. 30 5.5. ÇAMUR KATKI MALZEMELERİ ............................................................... 30 5.6. ÇAMUR ÖZELLİKLERİ VE TESTLERİ .......................................................... 31

5.6.1. Çamurun Fiziksel Özellikleri ve Testleri ................................... 31 5.6.2. Çamurun Kimyasal Özellikleri ve Testleri ................................ 35

5.7. SONDAJ ÇAMURUNUN HAZIRLANMASI ................................................... 37 5.8. KATI MADDE KONTROLÜ ..................................................................... 38

6. MUHAFAZA BORUSU VE ÇİMENTOLAMA ......................................... 41

6.1. MUHAFAZA BORUSU .......................................................................... 41 6.1.1. Muhafaza Borusu Dizaynı Temel Prensipleri .......................... 41

6.2. ÇİMENTOLAMA .................................................................................. 44 6.2.1. Tek Kademe Çimento Operasyonu: ......................................... 44

7. MATKAPLAR VE ÇEŞİTLERİ ............................................................... 49

7.1. ROLLER CONE MATKAPLAR .................................................................. 49 7.2. PDC MATKAPLAR .............................................................................. 49 7.3. DİĞER MATKAP TÜRLERİ ..................................................................... 50 7.4. IADC MATKAP KODLARI ..................................................................... 51 7.5. MATKAP DEĞERLENDİRME ................................................................... 51

8. TAHLİSİYE (FİSHİNG) OPERASYONLARI ............................................. 53

8.1. OVERSHOT ....................................................................................... 53 8.1.1. Extension Sub .......................................................................... 54 8.1.2. Oversize Guide ........................................................................ 54 8.1.3. A ve C Tipi Milling Guide ......................................................... 54

4

8.1.4. Yakalanan Takımın Yüzeyde Sökülmesi .................................. 55 8.2. JUNK BASKET .................................................................................... 56

8.2.1. Itco Type Junk Basket .............................................................. 56 8.2.2. Ters Sirkülasyon Junk Basket .................................................. 56

8.3. MAGNET .......................................................................................... 57 8.4. TAPER TAP ....................................................................................... 58 8.5. TAPER MİLL ...................................................................................... 59 8.6. CASİNG ROLLER ................................................................................. 59

9. GENEL SONDAJ PROBLEMLERİ ......................................................... 60

9.1. DİZİ SIKIŞMASI ................................................................................... 60 9.1.1. Diferansiyel Sıkışma ................................................................ 60 9.1.2. Key Seat .................................................................................. 60 9.1.3. Pack Off .................................................................................. 61 9.1.4. Stabil Olmayan Killer .............................................................. 62

9.2. DİZİ DELİNMESİ ................................................................................. 62 9.3. Nozul Tıkanması ......................................................................... 63

9.4. NOZUL DÜŞMESİ................................................................................ 63 9.5. JAR KULLANIMI .................................................................................. 63

10. YÖNLÜ SONDAJ ............................................................................... 64

10.1. PDM (POSİTİVE DİSPLACEMENT MOTOR) .............................................. 65 10.2. RSS ................................................................................................ 65

11. SONDAJ HESAPLAMALARI ............................................................... 65

11.1. SONDAJ DİZİSİ TASARIMI ..................................................................... 65 11.1.1. Kelly ........................................................................................ 65 11.1.2. Sondaj Borusu (tij) .................................................................. 65 11.1.3. Ağırlık Borusu.......................................................................... 67 11.1.4. Diğer Aksesuarlar ................................................................... 67 11.1.5. Sondaj Dizisi Tasarım Hesapları .............................................. 68

11.2. MATKAP AĞIRLIĞI HESABI ................................................................... 70 11.3. MUHAFAZA BORUSU TASARIMI ............................................................ 70

11.3.1. Gerilme Kuvveti Dayanımı ...................................................... 71

5

11.3.2. Patlama Kuvveti Dayanımı ..................................................... 71 11.4. FLANŞ BAĞLANTILARI .......................................................................... 71 11.5. HACİM VE KAPASİTE HESAPLARI ............................................................ 72 11.6. BİRİM ÇEVİRME HESAPLAMALARI .......................................................... 73

ÖZET ......................................................................................................... 75

Şekil Listesi

Şekil 1. Kamyon üstü su sondajı kulesi. ........................................................................................ 8

Şekil 2. Uzaktan kumandalı maden arama sondaj makinesi. ........................................................ 9

Şekil 3. Jeotermal kuyu sondajı yapan bir sondaj kulesi. ............................................................ 10

Şekil 4. Petrol üretim sondajı yapan bir sondaj kulesi ve sondaj sahası. .................................... 10

Şekil 5. Sığ deniz sondajlarında kullanılan jack-up, sondaj ve üretim platformları. .................... 12

Şekil 6. Fatih isimli Türkiye Petrolleri'ne ait sondaj gemisi. ........................................................ 12

Şekil 7. Demirleme sistemi. ........................................................................................................ 13

Şekil 8. Aktif konumlama sistemi. ............................................................................................... 14

Şekil 9. Riser sistemi. .................................................................................................................. 15

Şekil 10. Su-altı (sol) ve kara (sağ) emniyet vana sistemleri. ...................................................... 16

Şekil 11. Dizel motorların temel elemanları. .............................................................................. 17

Şekil 12. Kule kaldırma sistemi temel elemanları. ...................................................................... 18

Şekil 13. Kelly ile dizi döndürme sistemi. .................................................................................... 19

Şekil 14. Kule üzerinde Top Drive sistemi. .................................................................................. 20

Şekil 15. Anüler BOP'yi oluşturan parçalar. ................................................................................ 21

Şekil 16. Poorboy degasser (gaz-ayrıştırıcı) iç şeması. ................................................................ 22

Şekil 17. Kule mastının yatırılması. ............................................................................................. 23

Şekil 18. Çamur tankı üzerine paketlenmiş stand-pipe ve korkuluklar. ...................................... 24

Şekil 19. Nakliye öncesi yeni lokasyon kontrolü. ........................................................................ 24

Şekil 20.Yüklenen malzemenin yola çıkmadan önce bağlanması. .............................................. 25

Şekil 21.Doğru konumlandırılmayan bir vinç nakliye sırasında büyük risk oluşturur. ................. 26

Şekil 22. Tali yolda yeni lokasyona nakledilen kulenin refakatçiliğini yapan ve carrier şoförüne

yol gösteren kule mühendisi Ahmet Tayyar Balkaya. ................................................................. 27

Şekil 23. Sirkülasyon sistemi şeması. .......................................................................................... 28

Şekil 24. Tek hareketli triplex pompa. ........................................................................................ 29

Şekil 25. Tek ve çift hareketli pompa çalışma prensibi. .............................................................. 29

Şekil 26. Standart çamur terazisi (Fann, Model 140). ................................................................. 32

Şekil 27. Basınçlı çamur terazisi (Halliburton, TRU-WATE Model 141). ...................................... 32

Şekil 28. Marsh hunisi ile viskozite ölçümü. ............................................................................... 33

Şekil 29. API Viskometre (Fann, Model 35SA). ........................................................................... 34

6

Şekil 30. Hopper santrifüjleri ve hunileri. ................................................................................... 38

Şekil 31. Elek (Derrick, FC-2000) ve elek telleri (140 API piramit). .............................................. 39

Şekil 32. Kum ayrıştırıcı (10” hidrosiklon) ve silt ayrıştırıcı (3” hidrosiklon). ............................... 40

Şekil 33. Dekantör (Derrick DE-1000 GBD). ................................................................................ 40

Şekil 34.Yüzeye kadar ve liner muhafaza borusu dizisi. .............................................................. 41

Şekil 35. Muhafaza borusu yukarıdan aşağı dizayn yöntemi. ..................................................... 42

Şekil 36. Muhafaza borusu aşağıdan yukarı dizayn yöntemi. ..................................................... 43

Şekil 37. Float collar ve float shoe. ............................................................................................. 44

Şekil 38. Çimento operasyonlarında kullanılan alt ve üst tapa. .................................................. 45

Şekil 39. DV tool ve yardımcı ekipmanları. ................................................................................. 46

Şekil 40. Çift kademe çimentolama operasyon prosedürü. ........................................................ 48

Şekil 41. Standart ve insert roller cone matkap. ......................................................................... 49

Şekil 42. PDC matkaplar. ............................................................................................................ 50

Şekil 43. Hibrit, impregnated ve hammer matkaplar.................................................................. 50

Şekil 44. Matkap değerlendirme sistemi. ................................................................................... 51

Şekil 45. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından matkaplara dair bilgiler. .................................. 52

Şekil 46. Overshot malzemeleri. ................................................................................................. 53

Şekil 47. Overshot ile birlikte kullanılan extension sub veya wall hook guide. ........................... 54

Şekil 48. Oversize guide, mill guide ve mill extension................................................................. 54

Şekil 49. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından overshot operasyonu. ..................................... 55

Şekil 50. ITCO tip junk basket. .................................................................................................... 56

Şekil 51. Ters sirkülasyon (reverse circulation) junk basket. ....................................................... 56

Şekil 52. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından magnet ile tahlisiye operasyonu detayları. ..... 58

Şekil 53. Taper mill ve Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından operasyon özeti. ........................ 59

Şekil 54. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından casing roller operasyonu. ............................... 59

Şekil 55. Key seat oluşumu. ........................................................................................................ 60

Şekil 56. Pack off örneği- kuyuda iyi temizlenmeyen kesintiler pack off'a yol açabilir. ............... 61

Şekil 57. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından yaşanmış bir dizi delinmesi örneği. ................. 62

Şekil 58. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından jara iletilen kuvvet hesaplama formülü. ......... 64

Şekil 59. Sondaj borusu (drill-pipe). ............................................................................................ 66

Şekil 60. Ağır sondaj borusu (heavy-weight drill pipe)- standart sondaj borusuna kıyasla daha

uzun boru bağlantı elemanları ve ayrıca boru gövdesinde de orta bölümlerde daha kalın bir

boru çapına sahiptir. .................................................................................................................. 66

Şekil 61. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından sondaj borusu teknik özellikleri tablosu. ........ 67

Şekil 62. Sondaj ağırlık borusu (drillcollar).................................................................................. 68

Şekil 63. Boru sabitleyici (stabilizer). .......................................................................................... 68

Şekil 64. Muhafaza borusu (casing). ........................................................................................... 70

Şekil 65. Flanş bağlantı detayları ile ilgili olarak örnek bir çizim (http://flangesliderule.com/). . 72

Kullanılan figürlerin referanslarına bu linkten ulaşılabilir:

https://drive.google.com/file/d/1PcHPx2nWDtbpyG4egFXUfbemr1mibAaF/view?usp=sharing

7

Tablo Listesi Tablo 1. Hacim hesaplarında birim çevirileri. ............................................................................. 73

Tablo 2.Kütle ve ağırlık hesaplarında birim çevirileri. ................................................................. 73

Tablo 3. Uzunluk hesaplarında birim çevirileri. .......................................................................... 74

Tablo 4. Alan hesaplarında birim çevirileri. ................................................................................ 74

Tablo 5. Enerji hesaplarında birim çevirileri. .............................................................................. 74

8

1. Sondaj Mühendisliği Nedir? Sondaj işleminin ilk uygulamaları “cable tool drilling” denilen çelik bir kazığın, bir kablo ucuna

bağlanarak yere çarptırılması ile uygulanmaktaydı. Ancak, geçtiğimiz yaklaşık 70 yıldır “rotary

drilling” yöntemi kullanılmaktadır. Bu yöntem sondaj kulesi aracılığıyla uygulanır. Sondaj kulesi,

sondaj matkabı üzerine gelen ağırlığın kontrolünü, döndürülmesini ve beraberinde sondaj

akışkanının (çamur) sirküle edilerek kuyunun dengelenmesi sağlamaktadır. Dizi, sondaj borusu

(drill pipe) ve ağırlık borusu (drill collar) denilen yüksek kaliteli ve sondaj işlemi sırasında

birbirine eklenen borulardan oluşmaktadır. Matkap, dizinin en altında bulunur ve üzerine gelen

ağırlık ve diziden aldığı dönme hızı ile yer altı formasyonunun kazılmasını sağlar. Kesintiler

sondaj sırasında sürekli sirkülasyonda olan çamur ile yüzeye taşınmaktadır. Çamur yüzeyde

yabancı maddelerinden ayrışmakta ve yüksek basınçlı çamur pompaları ile tekrar kuyuya

basılmaktadır. Böylece sürekli sirkülasyon sağlanır.

Sondaj mühendisi ise bu işlemler sırasında kuyu lokasyonunda yer alır ve daha önceden

hazırlanmış sondaj programını takip ederek bütün operasyonların güvenli, hızlı ve ekonomik bir

şekilde ilerlemesini sağlar.

2. Sondaj Çeşitleri Sondaj, günümüzde birçok farklı işlem için uygulanmaktadır. Tahmin edebileceğiniz gibi, yer

altını ilgilendiren her işlemde sondaj şarttır. En yaygın sondajlar; zemin etüdü, su arama, maden

arama, jeotermal ve tabii ki petrol ve doğalgaz derin kuyu sondajlarıdır. Bu dökümanda

çoğunlukla derin sondaj türü olan jeotermal ve petrol/doğalgaz sondajlarının nasıl yapıldığı

açıklayacağız.

2.1. Sığ Seviye Sondajlar

2.1.1. Su Sondajı

Su sondajı, zeminin jeolojik yapısına uygun olarak havalı ya da çamur dolaşımı ile yapılan kuyu

açma çalışmasıdır. Kuyu açılma işlemi yapıldıktan sonra, açılan kuyunun hidrolojik özelliklerine

uygun olacak şekilde projelendirme yapılır. Özel sondaj boruları ile kuyunun kılıf borulaması

yapılır. Şekil 1, yaygın olarak kullanılan kamyon üstü bir su sondajı kulesini göstermektedir.

Şekil 1. Kamyon üstü su sondajı kulesi.

9

2.1.2. Maden Arama Sondajları

Yeraltı ve yüzey madenciliği alanlarında da sondaj, temel operasyonlardan birisidir. Yeraltı

madenciliğinde sondaj ile karotiyer örnekleri alınır ve yeraltındaki doğal kaynakların tespiti

yapılır. Yüzen sondajlarında ise sondaj yapıldıktan sonra açılan kuyulara patlayıcılar

yerleştirilerek patlatma ve üretim gerçekleştirilir. Şekil 2, madencilikte kullanılan uzaktan

kumandalı bir sondaj makinesini göstermektedir.

Şekil 2. Uzaktan kumandalı maden arama sondaj makinesi.

2.2. Derin Sondajlar

2.2.1. Jeotermal Sondajı

Jeotermal enerji, 2010 senesinden itibaren Türkiye’de büyük önem kazanmıştır. Bir yenilenebilir

enerji türüdür. Üretilen yüksek sıcaklıktaki buhar ile elektrik enerjisinin üretilip, daha sonra

soğuyan bu buharın yer altına tekrar enjekte edilmesi ile yenilenebilir bir sistem

sağlanmaktadır. Jeotermal enerji sektörü çoğunlukla ülkemizin Ege Bölgesi’nde aktiftir.

Genellikle metamorfik kayaçlardan üretim sağlandığı için bu kuyuların sondajı da uzun

sürmektedir (ortalama 35-40 gün). Şekil 3, jeotermal sondajı yapan bir sondaj kulesini

göstermektedir. Sondaj sırasında yer altında 250C, yüzey akış hatlarında ise 90C’ye kadar

çamur sıcaklıkları gözlemlenebilir. Bu nedenle, Şekil 3’de görülen buharlar, sondaj

operasyonlarının sonlarına doğru çok normaldir.

10

Şekil 3. Jeotermal kuyu sondajı yapan bir sondaj kulesi.

2.2.2. Petrol ve Doğalgaz Kara Sondajı

Dünya çapında derin sondajların en yaygın türü, petrol ve doğalgaz arama ve üretim

sondajlarıdır. Eğer bir saha ilk kez araştırılıyor ve orada daha önce sondaj yapılmamışsa, ilk

yapılan sondajlara arama sondajı adı verilir. Ancak, eğer ki sondaj daha önce keşfedilen bir

rezervuardan üretimi artırmak için yapılıyorsa, bu tür sondajlara üretim sondajı adı verilir.

Jeotermal sondajından farklı olarak, petrol ve doğalgaz sondajlarında fosil yakıtlar aranmaktadır

ve yenilenebilir bir enerji türü değildir. Günümüzde dünyadaki enerji ihtiyacının en büyük kesimi

petrol ve doğalgaz üretiminden karşılanmaktadır. Şekil 4’te gösterilen fotoğraf, petrol sondajı

yapan bir sondaj sahasından çekilmiştir.

Şekil 4. Petrol üretim sondajı yapan bir sondaj kulesi ve sondaj sahası.

11

2.3. Deniz Sondajları

Deniz sondajları, su üzerinde çalışmaya uygun platformlar ile yapılan sondaj operasyonlarıdır. İlk

deniz sondajı, H.L. Williams tarafından 1897 yılında Santa Barbara Kanalı’nda (California/USA)

bir kara sondaj kulesinin tahta ayaklar üzerine yerleştirilerek kazılması olarak bilinmektedir.

Günümüzde ise deniz sondajları jack-up, drillship ve semi-submersible platformlar gibi, farklı

deniz derinlikleri için özel üretilmiş olan, platformlar ile sürdürülmektedir. Deniz sondajları,

kullanılan platform çeşitlerinin su derinliğine bağlı olarak farklılık göstermesi sebebiyle, sığ deniz

ve derin deniz sondajları olmak üzere ikiye ayrılır.

Bir lokasyonda kullanılacak sondaj platformu temel olarak deniz derinliği öncelikli olmak üzere

deniz durumu ve rüzgâr şiddeti de göz önünde bulundurularak belirlenir;

Su derinliği 25 metreye kadar ise: batar platform,

Su derinliği 15 metreden 100 metreye kadar ise: jack-up platform,

Su derinliği 100 metreden 2000 metreye kadar ise: demir atılarak sabitlenmiş yarı

batar platform veya sondaj gemisi,

Su derinliği 500 metreden 3000 metreye kadar ise: aktif konumlama sistemi kullanan

yarı batar platform veya sondaj gemisi,

Yüksek dalga boylarının gözlendiği bölgeler ise: yarı batar platformlar veya yeni

jenerasyon sondaj gemileri kullanılır.

2.3.1. Sığ Deniz Sondajı

Deniz seviyesinden 100 metreye kadar olan su derinliklerinde yapılan sondaj operasyonları

genellikle sığ deniz sondajları olarak isimlendirilir. Sığ deniz operasyonlarında maksimum deniz

derinliğini sınırlayan faktör, kullanılacak olan platformun kapasitesidir. Sığ deniz sondaj

operasyonları, önemli ölçüde karada yapılan sondaj operasyonlarına benzerlik gösterir.

Kuyubaşı yapısı, kullanılan BOP (emniyet vanası) çeşidi, muhafaza borularının iniş prensibi vb.

oldukça benzerdir. Sığ deniz sondaj operasyonları, temel olarak, su üzerinde durabilen bir

platform üzerine yerleştirilmiş bir kule ile sondaj operasyonlarını yürütmek olarak

tanımlanabilir.

Sığ deniz operasyonlarında kullanılan platform, deniz tabanına basarak, sondaj ekipmanlarını su

üzerinde tutan bir yapıdır. Sondaj operasyonları yürütülürken platform kendi ağırlığını deniz

tabanına iletir. Platform, deniz tabanına bastığı için, konumunu korumasına yardımcı olacak

demirleme veya aktif konumlama gibi ek sistemlere ihtiyaç duymaz. Şekil 5’te örnek bir jack-up

sondaj ve üretim platformu gösterilmektedir.

12

Şekil 5. Sığ deniz sondajlarında kullanılan jack-up, sondaj ve üretim platformları.

2.3.2. Derin Deniz Sondajı

Derin deniz sondajları drillship (sondaj gemisi) ya da semi-submersible (yarı batar platform) ile

yürütülen operasyonlardır. Derin deniz sondaj platformlarının, sığ deniz sondaj

platformlarından en temel farkı; ağırlıklarını dengelemek için deniz tabanından destek almak

yerine, yüzer konumda olmalarıdır. Bu sebeple yüzer platformlar olarak da tanımlanabilirler.

Şekil 6, Türkiye Cumhuriyeti’nin Akdeniz bölgesinde derin deniz sondajları yapmak için satın

aldığı Fatih isimli sondaj gemisini göstermektedir.

Şekil 6. Fatih isimli Türkiye Petrolleri'ne ait sondaj gemisi.

13

Derin deniz sondaj platformlarının, sığ deniz sondaj platformlarına ek olarak ihtiyaç duyduğu

başlıca sistemler aşağıda listelenmiştir:

Konum koruma sistemleri,

Riser sistemi,

Hareket sönümleme sistemi,

Su altı emniyet vana sistemi (sub-sea BOP)

Konum Koruma Sistemleri

Derin deniz sondajlarında kullanılan platformlar sondaj operasyonları sırasında yüzer halde

oldukları için, konumlarını korumada demirleme veya aktif konumlama sistemine ihtiyaç

duyarlar. Demirleme sistemi, temel olarak, platformun birden fazla açıdan demir atılarak

bulunduğu noktada sabit tutulmasını sağlar. Aktif konumlama sistemi ise, platformun deniz

tabanı ile bir bağlantısı olmaksızın motor gücü ile konumunu koruduğu konumlama sistemidir.

Aktif konumlama sistemine sahip platformlar, demirleme sistemine sahip platformlara kıyasla

daha derin lokasyonlarda çalışabilme kapasitesine sahiptir. Demirleme sistemi Şekil 7’de, aktif

konumlama sistemi ise Şekil 8’de gösterilmiştir.

Şekil 7. Demirleme sistemi.

14

Şekil 8. Aktif konumlama sistemi.

Riser Sistemi

Derin deniz sondajlarında, kuyubaşı deniz tabanına yerleştirilir ve muhafaza borusu dizileri

deniz tabanına asılır. Kuyubaşı ile platformun bağlantısı riser sistemi (Şekil 9) ile sağlanır. Riser

sistemi temel olarak kuyubaşı ile platformun bağlantısını sağlayan sistemdir. Riser sisteminin

başlıca görevleri:

Sirkülasyon yapılırken sondaj çamurunun kuyubaşından platforma kadar

ulaşabilmesini sağlamak,

İçerisinden sondaj dizinin inerek kuyuya ulaşmasına olanak sağlamak,

Ek hatlar vasıtasıyla emniyet vana sisteminin bir parçası olan kill ve choke line’ın

platform ile bağlantısını sağlamak,

Emniyet vana sisteminin ihtiyaç duyduğu hidrolik destek hatlarına kılavuzluk

yapmaktır.

15

Şekil 9. Riser sistemi.

Hareket Sönümleme Sistemi

Bu sistem platformun dalga hareketinden kaynaklanan salınım hareketini kompanse ederek,

matkap ağırlığının sabit kalmasını sağlar. Ana hareket sönümleme sistemi elemanı dalga

sönümleme sistemi (heave compensator) olarak adlandırılır. Hidrolik ya da pnömatik

silindirlerden oluşan bu sistem yay gibi davranarak üst tarafındaki dalgalanma hareketinin

sondaj dizisine iletilmesini engeller. Taç makaraya ve hareketli makaraya monte edilen olmak

üzere iki çeşidi vardır. Yeni nesil sondaj platformlarında bu görevi aktif dalga sönümleme sistemi

(active heave compensator) üstlenir. Bu sistem herhangi bir ek ekipmana gerek duymaksızın

sondaj halatının konumunu aktif olarak kontrol eder ve platform hareketinin sondaj dizisine

iletilmesini engeller.

16

Su Altı Emniyet Vana Sistemi

Bu sistem, işlev olarak karada kullanılan emniyet vana sistemlerine benzerlik gösterse de yapı

olarak oldukça farklıdır. Su altı emniyet vanaları, karada kullanılan emniyet vana sistemlerine

göre birçok ek yedek kapatma (hidrolik, elektrikli ve akustik) ve güvenlik sistemi ile

donatılmıştır. Ek olarak, su altı sistemleri, sondaj platformunun güvenliğinin tehdit altında

olduğu veya herhangi bir nedenle konumunu koruyamadığı durumlarda devreye girmek üzere

acil durum ayrılma sistemi (emergency disconnect system) ile donatılmıştır. Bu sistem

sayesinde, platform gerekli durumlarda kuyu ile bağlantısını keserek lokasyonu hızlıca terk

edebilmektedir. Kara ve deniz sondajlarında kullanılan farklı emniyet vana sistemleri Şekil 10’da

gösterilmiştir.

Şekil 10. Su-altı (sol) ve kara (sağ) emniyet vana sistemleri.

3. Kule Ekipmanları ve Sistemleri 3.1. Kule Güç Sistemi

Petrol, doğalgaz ve jeotermal sondajlarında kullanılan sondaj kulelerine gerekli gücün

sağlanması için, genellikte içten yanmalı dizel motorlar kullanılır. Bu motorlar ile oluşturulan

mekanik enerji; dişli sistemleri, kayış-kasnak sistemleri, zincir ve şaft gibi mekanik aktarma

organları sayesinde kulenin gerekli bölgelerine aktarılır. Çoğu sondaj sahasının şebeke

elektriğinden uzak olmasından ötürü, sahada kullanılacak olan enerji, jeneratörler ile sağlanır.

Bunun yanında, “Elektrikli Kule” olarak adlandırılan kuleler de bulunmaktadır. Bu kulelerde güç,

yine bir jeneratör veya şebeke elektriği ile sağlanıp, kulenin kaldırma, döndürme ve sirkülasyon

17

gibi temel güç isteyen sistemlerine aktarılır. Elektrik üretiminin temeli konumuz dışı olduğundan

dizel motorların çalışma prensibinden basitçe bahsetmek yeterli olacaktır.

3.1.1. Dizel Motorlar

Dizel motorlar, dizel yakıt vasıtasıyla elde ettikleri kimyasal enerjiyi, içten yanmalı sistem ile

mekanik enerjiye çevirerek çalışan motorlardır.

Şekil 11, dizel motorların temel elemanlarını göstermektedir. Temel olarak çalışma prensibi dört

aşamalı yanma döngüsüdür:

1. Emme stroku: piston(H) aşağı hareket ederken emme sibobunun açılması ve içeri hava

dolmasıdır.

2. Sıkıştırma stroku: emme sibobu kapanır ve piston yukarı hareket eder. Bu esnada içeride

bulunan hava ısınır ve basınçlanır.

3. Yanma stroku: piston en üst seviyeye geldiğinde, yakıt püskürtücü enjektörü’nden (D)

dizel yakıt zerrecikler püskürtülür. Yakıt içeride genleşerek ve ısınarak tutuşur ve patlar.

4. Egzoz stroku: Patlamanın etkisiyle piston aşağı doğru hareket eder. Bu esnada oluşan,

yanma özelliği bulunmayan gazlar egzoz sibobunun (C) açılmasıyla dışarı atılır.

Şekil 11. Dizel motorların temel elemanları.

Yukarıda açıklanan dört aşamalı yanma döngüsü sürekli olarak devam eder. Bu sırada açığa

çıkan enerji, krank mili (L) yardımıyla sisteme mekanik güç olarak aktarılır.

3.2. Kule Kaldırma Sistemleri

Kule kaldırma sistemi, sondaj dizinin veya muhafaza borusunun aşağı ve yukarı yönlü hareketini

sağlayan temel sistemdir. Temel elemanları; ana makara sistemi, taç makara, hareketli makara,

kanca (hook), sondaj halatı ve clampslerdir (Şekil 12).

18

Şekil 12. Kule kaldırma sistemi temel elemanları.

Kule kaldırma sistemi, sondaj dizisini veya muhafaza borusunu yukarı-aşağı hareket ettirmek

için kullanılan bir makara sistemidir. Kaldırma sistemi temel ekipmanları Şekil 12’de

gösterilmektedir. Ana makara sistemi, sondaj halatının bir makara üzerine sarılıp, hareket ettiği

bir sistemdir. Kule motorlarına aktarma organları ile bağlıdır. Sondör, makara sistemini bir

clutch sistemi ile kontrol ederek dizinin veya muhafaza borusunun yukarı hareketini; fren

sistemi yardımıyla da aşağı yönlü hareketini sağlar. Sondaj halatı, yedek makara (reserve-

drum)’dan taç makaraya, oradan da hareketli makaraya gelir. Halat, bir dizi makara sistemi

sonucu taç makaradan çıkarak ana makaraya gider ve yeterli sarım yapılır. Manevra esnasında

diziyi hareket ettirmek için asansör (elevator) adı verilen ekipman kullanılır. Asansörler “link

kolu” adı verilen ekipmanlarla hareketli makaraya monte edilir. Dizi ağırlığı, hareketsiz hat

çapası (dead line anchor) adı verilen sistem ile belirlenir. Bu sistem sayesinde hareketsiz hattaki

gerilim ölçülür ve halat sayısı da hesaba katılarak sistemdeki toplam yük hesaplanır. Hareketli

makaranın içerisinde bulunan makara sayısı, taç makarada bulunandan bir adet eksiktir.

19

3.3. Döndürme Sistemi

Sondaj dizisini ve matkabı döndürmek için 2 çeşit sistem kullanılır. Bunlar sırasıyla Kelly ve Top

Drive olarak adlandırılır.

3.3.1. Kelly Sistemi

Hareketli makaranın ucunda bulunan kancaya bağlı bir “swivel” ve ona bağlı bir kelly’den oluşan

sistemdir. Sistemi çevirmek için ise kelly bushing denilen, rotary masasında yuvası olan bir

sistem kullanılır. Döndürme işlemi, motorlardan gelen mekanik gücün rotary masasında rotary

bushing’e ve dolayısıyla kelly bushing’e aktarılmasıyla olur. Kelly bushing, kelly’i kavradığından

dolayı kelly, yani bütün dizi döner. Bu esnada, swivel içerisinde bulunan sistemden ötürü, swivel

ve hareketli makara dönmeden kalır. Dizinin dönmesi de hareketi matkaba ulaştırır (Şekil 13).

Şekil 13. Kelly ile dizi döndürme sistemi.

3.3.2. Top Drive Sistemi

Top Drive, şekilde görülen hareketli makaranın altında olan, sondaj dizisinin bağlı olduğu

ekipmandır. Bu sistemde, rotary masası ve bushing gibi ekipmanlar bulunmamaktadır. Top

20

Drive diziye direk bağlandığı için, dönme hareketi, içerisinde bulunan mekanizma tarafından

sağlanır ve diziye direk iletilir (Şekil 14).

Şekil 14. Kule üzerinde Top Drive sistemi.

3.4. Kuyu Kontrolü ve Ekipmanları Kuyu sondajı sırasında, kuyunun kontrolü sondaj çamuru ile sağlanır (çamur sirkülasyon sistemi

ile ilgili detaylar 5. bölümde detaylıca açıklanmıştır). Sondaj çamurunun ağırlığı olması

gerekenden fazla olursa, oluşan statik basınç formasyon basıncını yenerek kaçak oluşturabilir.

Eğer, çamur ağırlığı, olması gerekenden az olursa; formasyonda bulunan akışkanın kuyuya

girmesine sebebiyet verilebilir. Bu duruma geliş (kick yemek) denir. Formasyon akışkanı yüksek

basınç altında kuyuya giriş yaptığında, anülüste yükselirken üzerindeki basıncın da azalmasıyla

(özellikle gaz girişlerinde) hacmi artar ve kontrolü güç bir hal alır. Eğer bu akışkan yanıcı ya da

zehirleyiciyse, kuyu kontrolünün önemi daha da artar. Kuyu kontrolü kaybedildiğinde, önleyici

olarak yüzeyde emniyet vanaları (diğer ismiyle blow-out preventer) bulunur. Kuyunun derinliği

ve beklenir basınçlara göre kuyubaşı dizayn edilir ve çeşitlendirilir. Sığ ve basınç beklentisi

olmayan kuyularda birer adet Annular BOP ve drilling spool yeterli olurken, yüksek basınçlı

formasyonlar kazılırken Annular BOP’ye ek olarak double ve single ram’ler, choke manifoldu ve

ayrıştırıcılar (seperatör) da kuyu kontrol sistemine dahil edilir.

Kuyu kontrol ekipmanları sayesinde, kuyudan geliş tespit edildikten sonra; kuyu yüzeyden

kapatılır. Kuyu, basınç altında sirkülasyona alınabilir. Bu sırada formasyon akışkanı kuyudan

atılırken yerine hidrostatik basıncı daha yüksek olan ağırlaştırılmış çamur konulur. Gerekliyse

sondaj dizisi hareket ettirilir ve formasyon sıvısı personel ve ekipmana zarar vermeyecek şekilde

dışarı atılır. Kuyu kontrolünün esasları bu temeller üzerine dayanmaktadır. Kuyu kontrolündeki

21

en önemli faktörlerden biri de kuyuya giriş olduğunu olabildiğince erken fark etmektir. Bunun

için sondaj parametreleri sürekli ve dikkatli bir şekilde takip edilmelidir. Tank hacimlerinin

artması, stand-pipe basıncının azalması veya sondaj hızının beklenmedik şekilde artması

durumunda derhal flow-check yapılmalıdır. Flow-check, dizideki tool-joint masanın üzerinde

kalacak şekilde takımın çekilmesi ve rotary-sirkülasyonun durdurulması ile kuyunun

kendiliğinden gelip gelmediğinin gözlemlenmesidir. Pompaların ayrılmasının ardından dizi

içerisindeki çamurun bir süre süzülmesi için beklenip geliş ya da kaçak olup olmadığını

gözlemlemek daha sağlıklı olmaktadır.

Kuyu kontrolü sırasında temel yöntemlerde choke manifoldu kullanılır. Choke manifoldu,

içerdiği vanalar ile geri basınç (back-pressure) oluşturur. Kuyudaki çamur ağırlaştırılana kadar

bu basınç ile ağır çamur kuyuda simüle edilir. Choke manifoldundan geçen, gaz içeren, çamur

gaz ayırıcıya (poorboy degasser) yönlendirilir. Ayırıcının içerisindeki sistem sayesinde gaz ve

çamur ayrıştırılır. Ayrılan gaz, yakım hattında (flare-line) yakılırken temizlenen çamur tekrar

tanklara alınır. Şekil 15 ve 16’da Annular BOP’nin parçaları ve poorboy degasser’ın iç şeması

bulunmaktadır.

Şekil 15. Anüler BOP'yi oluşturan parçalar.

22

Şekil 16. Poorboy degasser (gaz-ayrıştırıcı) iç şeması.

Not: Blowout (kuyu akışının kontrolden çıkması) durumu sondaj sahalarında olabilecek en

tehlikeli durumlardandır. Kuyudan gelen akışkan çok büyük ihtimalle ya çok sıcak ya yanıcı ya da

zehirleyici olacaktır. Yüksek basınç altında, kuyuda kontrolsüz yükselen bu akışkanlar, kule

personeline ve ekipmana çok ciddi zararlar verebilir. Kuyu kontrol ekipmanlarının yeterli ve işler

durumda olduğundan her zaman emin olunması gereklidir. Her yeni kuyubaşı montajından

sonra kuyubaşının basınç dayanımları ve BOP’lerin işlevselliği; kule mühendisi, kule personeli ve

company man tarafından test edilmelidir.

4. Kule Demontaj ve Nakliyesi 4.1. Demontaj ve Mobil Kulelerde Kule Yatırma

Sondaj kuleleri, kuyu programına bağlı olarak, her kuyunun sondajının bitişi ile yeni sondaj

yapacağı lokasyona nakledilir. Mobil kulelerde nakliyeden önce “mast” ın, taşıyıcı (carrier)

üzerine yatırılması gereklidir (Şekil 17). Bu süreçte önce kulenin gergi halatlarının sökülmesi

gerekir. Eğer mast teleskobik ise, önce teleskobik kısma destek olan halatların sökülmesi ve bu

kısım içeri girdikten sonra mast alt kısmına destek olan halatların sökülmesi tercih edilir. Daha

sonra kule yatırılır. Stand pipe bağlantıları, çamur tankları bağlantıları, hidrolik hortumlar, hava

23

hortumları, elektrik bağlantıları sökülür ve nakliye için hazır hale getirilir. Nakliye planı yapılır.

Nakliye planı, yüklerin tırlara hangi dizilimle yerleştirileceği, seferlerin hangi sıraya göre

yapılacağını içerir.

Şekil 17. Kule mastının yatırılması.

4.2. Nakliye Öncesi Yeni Lokasyon Kontrolü

Kulenin gideceği yeni lokasyonun ve nakliye sırasında kullanılacak yolların kontrolü (Şekil 19)

mutlaka nakliye öncesinde yapılmalıdır. Kulenin izleyeceği rotaya göre yolda karşılaşılacak alçak

elektrik telleri, telefon kabloları, köprüler, üst geçitler ve levhalar kontrol edilmelidir. Gerekirse

bu kontroller sonrası rota değişikliği yapılmalıdır. Yolların genişliği, özellikle geçilecek toprak

zeminlerin sertliği ve sağlamlığı kontrol edilmelidir. Güvenilirliğinden emin olunmayan yollar

yetkililere bildirilmeli ve uygun hale getirilmesi sağlanmalıdır. Ayrıca, kulenin konumlanacağı

lokasyonun da belirlenen kriterlere uygun olması gerekir. Mud-pit çukuru açılmış, içerisine

membran gerilmiş ve çevresi tel örgülerle çevrilmiş olmalıdır. Lokasyon zemini daha önceden

belirlenen ölçülere uygun olmalıdır.

24

Şekil 18. Çamur tankı üzerine paketlenmiş stand-pipe ve korkuluklar.

Şekil 19. Nakliye öncesi yeni lokasyon kontrolü.

25

4.3. Nakliye

Nakliye sırasında dikkat edilmesi gerekenler:

Nakledilecek malzemeleri tırlara yüklemeye başlamadan önce kullanılacak çelik halatlar,

zincirler, sapanlar kontrol edilmeli, kaldırmaya uygun olmayanlar hurdaya ayrılmalıdır.

Kaldırmada kullanılacakların yük kaldırma kapasiteleri göz önünde bulundurulmalıdır. Ağır

yüklerin kaldırılması sırasında halat kopması son derece ciddi bir tehlikedir.

Vinç operatörüne, daha önceden belirlenen tek bir işaretçi tarafından işaret verilmelidir.

Tercihen bu kişi reflektörlü işaret yeleği giymelidir. Vince birden fazla kişinin talimat

vermesi operatörün kafasının karışmasına, bu da iş kazalarına neden olabilir.

Kaldırılacak malzeme, uygun özelliklerde seçilen sapan, kancalı zincir veya çelik halatlarla

doğru şekilde sıkıca bağlanmalıdır. Kaldırma sırasında Vinç ile kaldırılan yükün altında,

kaldırılan malzeme ile başka bir malzeme arasında durulmamalıdır.

Kaldırılan malzemelere kontra halatı bağlanarak yüke uzaktan yön verilebilir.

Kaldırma işlemi yapan bir vince 15 metre ’den fazla yaklaşılmamalıdır.

Metal malzeme üzerine başka bir metal malzeme yüklenirse, yolculuk esnasında üstteki

yükün kayma ihtimali fazladır. Bu yüzden üstteki malzemeyi yüklemeden önce altına tahta

takozlar konulmalıdır.

Yağışlı havalarda bağlanan yüklere özellikle dikkat etmek gereklidir. Kaldırma esnasında

bağlanan yükün kaymaması için daha dikkatli olmak, daha özenli bağlamak gerekmektedir.

Tıra yüklenen yüklerin sağlam bir şekilde bağlanması gerekir. Bunun için gerek spanzet adı

verilen yük gerdirme araçları, gerekse kancalı zincir ve halatlar kullanılabilir (Şekil 20).

Şekil 20.Yüklenen malzemenin yola çıkmadan önce bağlanması.

26

Vinçler kaldırma kapasitelerine ve yüklenecek malzemenin ağırlığı göre doğru bir

şekilde konumlandırılmalıdır. Şekil 21’de doğru konumlandırılmayan ve kaldırma

esnasında arka tekerleri ve destek ayakları havaya kalkan bir vinç gösterilmektedir.

Şekil 21.Doğru konumlandırılmayan bir vinç nakliye sırasında büyük risk oluşturur.

Nakliye esnasında yük taşıyan tırlara hem ön hem de arka tarafından refakat

edilmelidir (Şekil 22). Refakat eden araçların üzerinde uyarı ışıkları ve “uzun ve geniş

araç” uyarı levhası bulunmalıdır. Eğer yükler ana yollarda seyir edecekse gerekli

makamlardan (karayolları) nakliye öncesinde izin alınmalıdır. Yolların kısa süreli araç

trafiğine kapatılması gerekiyorsa, bu ilgili makamların görevlendirdiği kişiler

tarafından yapılmalıdır.

Elbette bir mühendisin amaçları arasında nakliyeyi uygun maliyetli gerçekleştirmek de vardır.

Ancak bunu yaparken tehlikeli olacak yüklemelere kesinlikle izin vermemelidir. (Tırların

kenarlarından ve arkasından fazla taşan yükler, tırların taşıma kapasitesinin üzerindeki yükler

bunlara örnektir). Burada amaç en güvenli ve en sağlıklı şekilde nakliyeyi tamamlamak olmalıdır.

4.4. Montaj

Nakliye tamamlandıktan sonra yerleşim planına göre malzemeler yerlerine yerleştirilir ve

demontajda sökülen bağlantılar montajda takılıp, kule kaldırma işlemi yapılarak sondaja hazır

hale getirilir.

NOT: Demontaj, nakliye ve montaj esnasında kim ne derse desin kesinlikle acele edilmemelidir.

İş son derece güvenli yapılmalı, herhangi bir güvenlik riski görüldüğünde iş kesinlikle

durdurulmalıdır.

27

Şekil 22. Tali yolda yeni lokasyona nakledilen kulenin refakatçiliğini yapan ve carrier şoförüne yol gösteren kule mühendisi Ahmet Tayyar Balkaya.

5. Sondaj Çamuru 5.1. Kullanım Amacı

Sondaj akışkanları, derin kuyu sondajlarında gereksinim duyulan sirkülasyon sisteminde

kullanılan ve belli başlı görevleri yerine getiren; kuyu sondajının sağlıklı biçimde ilerlemesini

sağlayan akışkanlara verilen genel isimdir. Sektörde çoğunlukla “sondaj çamuru” veya sadece

“çamur” olarak adlandırılır. Sirkülasyon sistemi içerisinde kuyunun gereksinimleri

doğrultusunda ve oluşmuş/oluşabilecek olası problemleri en aza indirmek için farklı çeşit ve

tiplerde çamurlar kullanılır. Sondaj çamurunun temel işlev ve görevlerini aşağıdaki gibi

sıralayabiliriz:

Sondaj süresince oluşan yeni kesintileri matkap ve kuyu tabanından uzaklaştırmak,

bu kesintileri ve oluşması muhtemel tüm kuyu döküntülerini kuyu içerisinden

çıkararak kuyu temizliğini sağlamak.

Jel değeri sağlayarak manevralarda ve olası sirkülasyonsuz beklemelerde henüz kuyu

içerisinden uzaklaştırılmamış kesintileri/döküntüleri askıda tutmak ve kuyu tabanına

çökmesini engellemek.

Belirli bir hidrostatik basınç oluşturarak formasyon basıncını dengelemek ve kuyu

kontrolünü sağlamak.

28

Kule ekipmanları tarafından yüzeyde oluşturulan hidrolik enerjiyi matkaba ve varsa

sondaj dizisinde basınç altında devreye giren veya çalışan ekipmanlara iletmek.

Üretim yapılacak rezervuar formasyonunun olabildiğince az kirlenmesini sağlamak.

Geçirgen ve çatlaklı yapılar içeren formasyonlarda oluşabilecek kaçaklı bölgeleri

kapatmak ve tıkamak. Not: Jeotermal kuyu sondajlarının üretim rezervlerinde

beklenilen kaçaklar genellikle kapatılmaz.

Matkap ve sondaj dizisini soğutmak, kayganlaştırmak ve desteklemek.

Kazılan formasyonlara ait numune tayinini elverişli hale getirmek.

Kule ekipmanları, sondaj dizisi ve koruma borularında oluşabilecek kimyasal ve

fiziksel aşınmaları en aza indirgemek.

Çevresel kirlenmeleri en aza indirgemek.

5.2. Sirkülasyon Sistemi

Sirkülasyon sisteminin en temel görevi, sondaj sırasında oluşan kesintilerin sondaj çamuru ile

yüzeye taşınmasıdır. Bu işlem sırasında, çamurun yolculuğu emiş tanklarında başlayıp sırası ile:

pompa, standpipe hattı, top drive (veya swivel), sondaj dizisi, matkap, anülüs, akış hattı

(flowline), elekler, dinlenme tankları ve tekrar emiş tankları şeklindedir. Kuyudan çıkan

kesintilerle kirlenmiş olan çamur, elekler ve sonrasında çamur temizleyici (mud cleaner) ve

diğer katı madde arındırma ekipmanlarından geçerek; temizlenmiş halde tekrar emiş tanklarına

döner. Bu sistemi bir kan dolaşımı olarak düşünürsek, çamur pompası kalp olarak kabul

edilebilir. Sondaj şartlarına göre çamur debisi ve basınç dengesi ayarlanır. Bu dengeleri

ayarlayabilmek ve kuyu temizliğini sağlarken; çamur pompalarının gömlek-piston çapları ve

dakikadaki vuruş (stroke) sayıları debiyi, matkap nozulları da hidrolik gücü belirler. Bu temel

faktörlere ilaveten; sondaj dizisi, çamur özellikleri ve kuyu çapı da dahil olmak üzere birçok

farklı parametre kullanılır. Hepsinin birden bize sağladığı ise hidrolik optimizasyondur. Aşağıdaki

şemada sirkülasyon sistemi basite indirgenmiş şekliyle bulunmaktadır.

Şekil 23. Sirkülasyon sistemi şeması.

29

5.3. Çamur Pompaları

Çamur pompaları temel olarak ikiye ayrılır:

1. Tek hareketli triplex pompalar.

2. Çift hareketli dublex pompalar.

Şekil 24. Tek hareketli triplex pompa.

Verimlilik, bakım, taşıma kolaylıkları ve maliyetleri açısından derin sondaj sahalarında

çoğunlukla yukarıdaki fotoğrafta da görünen (Şekil 24) triplex pompalar tercih edilmektedir.

Aşağıdaki şemada bu iki pompa türünün çamur pompalama mekanizmalarının nasıl çalıştığına

dair bir çizim bulunmaktadır. Aşağıdaki şemada (Şekil 25) da görüldüğü üzere: dublex pompalar

her iki yönde de çamuru hem emip hem basarken; triplex pompa yalnızca bir yönde çamuru

basar ve diğer yönde çamuru haznesine alır. Triplex pompaların kullanımı için, pompa kendi

kendine emiş yapamadığından dolayı, bir de santrifüj pompa sisteme dahil olmalıdır. Bu sayede

piston geri çekilirken gömleğin içerisine çamur dolar.

Şekil 25. Tek ve çift hareketli pompa çalışma prensibi.

30

5.4. Çamur Çeşitleri

Sondaj çamurunu içeriğini oluşturan faz tipine ve kimyasal özelliklerine göre su bazlı, organik

bazlı ve hava bazlı olmak üzere 3 ana başlığa ayırabiliriz. Su bazlı çamurlar dış fazın kimyasal

özelliğine göre korumalı (inhibitive) ve korumasız çamurlar olarak ikiye ayrılır. Korumasız su

bazlı çamurların dış fazını tatlı su oluşturur ve kimyasal olarak aktif olmayan, kuyu stabilitesi

sorunu içermeyen formasyonların sondajında kullanılır. Bu çamur tiplerinin kullanıldığı

kuyularda formasyon-çamur etkileşimi diğer kuyulara nazaran çok daha düşük olduğundan

herhangi bir inhibitör kullanılmaz. Sondajın başlangıcındaki genellikle 26” aralığın kazılması

esnasında kullanılan spud çamuru, lignosülfonat çamuru ve polimer çamuru korumasız

çamurları oluşturur.

Korumalı çamurlar ise çamur-formasyon arası kimyasal ve fiziksel tepkimelerin fazla olduğu,

kuyu stabilitesi sorunu bulunan kuyuların sondajı sırasında, bu sorunları en aza indirgemek için

kullanılır. Jips, anhidrit, tuz, şeyl gibi yapıları fazlasıyla barındıran ve aktif olan kuyularda

kullanılan korumalı çamurlar, formasyon ile çamur etkileşimini en aza indirgeyerek sondajın

daha sağlıklı ilerlemesini sağlar ve sondaj problemlerini azaltır. Korumalı çamurlar bunu

kimyasal veya mekanik inhibisyon ile sağlayabilir. Jips çamuru, kireç çamuru, potasyum/polimer

çamuru, glikol çamuru gibi sistemler korumalı çamur tiplerinden bazılarıdır.

Petrol bazlı ve sentetik bazlı çamurlar organik bazlı çamurlara örneklerdir. Petrol bazlı çamurlar

dış fazı petrol, mazot veya mineral yağdan; iç faz ise sodyum/kalsiyum klorür içeren sudan

oluşan petrol-su emülsiyonlarıdır. Petrol bazlı çamurlar aktif formasyonlarda en fazla korumayı

sağlayan çamur tipidir. Çevre koşulları düşünülerek, petrol bazlı çamurların yerine geçebilecek

sentetik bazlı çamur sistemleri de mevcuttur.

Hava bazlı çamurları ise tamamen havalı sondaj sistemlerini içerdiği gibi, dış fazı su ve iç fazı

hava olan köpüklü çamurları da içerebilir. Havalı sondaj tekniği bütün sondaj teknikleri arasında

en hızlı ilerleyenidir fakat kuyu stabilitesi ve kuyu derinliğinin artması ile formasyon

basınçlarının yüksek olduğu kuyularda bu tekniğin uygulanması kuyu kontrolü sorunlarına

neden olabilmektedir.

5.5. Çamur Katkı Malzemeleri

Sondaj çamuru hazırlanması, kontrolü ve ıslahı için kullanılan malzemelerdir.

Bentonit: Spud ve lignosülfonat çamurlarında kullanılan genel katkı malzemesidir. Basitçe

montmorillonitten oluşan kil mineralleridir. Kil bazlı çamurun temel katkı maddesini oluşturur.

Çamurun viskozitesini artırmak ve sıvı kaybı değerlerini azaltmak için kullanılır.

Ağırlaştırıcı Katkı Malzemeleri: Çamur ağırlığını istenilen seviyeye getirmek için kullanılan

malzemelerdir. Barit, hematit, kalsiyum karbonat gibi malzemeler bunlara örnek gösterilebilir.

Farklı özgül ağırlıklara sahip bu katı maddelerin belirli konsantrasyonlarda kullanılması ile

istenilen çamur ağırlığı sağlanabilir.

31

Tuzlar: NaCl, KCl ve CaCl2 gibi suda çözünebilen tuzlardır. Bunlar, çamur ağırlığını artırmak veya

iyonik inhibisyon sağlamak için sondaj ve tamamlama sıvılarının hazırlanmasında kullanılır.

Polimerler: Sondaj çamurunun esas olarak sıvı kaybı, viskozite ve jel mukavemeti özelliklerini

belirlemek ve kontrol etmek için kullanılan katkı malzemeleridir. Kısaca viskozite yapıcı

polimerler, inceltici polimerler, sıvı kaybı kontrolü polimerler olarak üçe ayırabiliriz. Nişasta,

Zantam sakızı, CMC (karboksimetil selüloz), PAC (polianyonik selüloz), CFL (kromsuz

lignosülfonat), SAPP (sodyum asit payrofosfat), PHPA (kısmen hidrolize poliakrilamitler) benzeri

polimerler çamur hazırlanması ve istenilen özelliklerin sağlanması ve korunması için sektörde

kullanılan belli başlı polimerlerden bazılarıdır.

Kaçak Önleyici Malzemeler (LCM): Geçirgen ve çatlaklı yapıların sondajı sırasında

karşılaşılabilecek çamur kaçaklarının önlenmesi için kullanılan malzemelerdir. Kullanım amacı

çamur kaçaklı yapıları tıkayarak sirkülasyonun kazanılması ve çamur kaçaklarının azalmasını

sağlamaktır. Fiber yapılı (saman vs.), pullu (mika vs.) ve granüllü (fındık kabuğu vs.) malzemeler

olarak üçe ayırabiliriz. Farklı kaçak hızları doğrultusunda farklı konsantrasyonlarda çamura

ilavesi ile kaçaklı yapıları tıkamak için kullanılabilir.

Diğer Katkı Malzemeleri: Çamur hazırlanması ve ıslahı için kullanılacak diğer malzemelerden en

yaygın olanı kostik (NaOH)’tir. Çamur pH’ını ayarlamada kullanılmaktadır. Ayrıca çamur pH’ı

düzenleme ve kimyasal kirliliklerin ıslahı için sodyum bikarbonat, soda külü ve kireç gibi

malzemeler de kullanılmaktadır. Sondaj esnasında artan sürtünmelere yönelik kullanılan katı

veya sıvı kayganlaştırıcılar, kuyu cidarı güçlendirici malzemeler ve bakteri önleyiciler de diğer

katkı malzemelerine örnek gösterilebilir.

5.6. Çamur Özellikleri ve Testleri

Sondaj esnasında çamurda yaşanan değişimleri gözlemlemek, yorumlamak ve olası olumsuz

etkilerini gidermek için çamurun fiziksel ve kimyasal özellikleri belirli aralıklarla ölçülmeli ve

takip edilmelidir. Çamurda gözlenen değişimler ne kadar erken fark edilirse, sondaj ve kuyu

kontrolü ile alakalı oluşabilecek problemlere o kadar erken müdahale edilebilir. Sağlıklı bir

sondaj için planlanan özelliklerdeki çamurun hazırlanması ve zamanla çamurda gözlenebilecek

olumsuz değişimlere vaktinde müdahalelerde bulunulması adına saha koşullarında rutin çamur

testleri yapılmaktadır. Bu testleri fiziksel ve kimyasal testler olarak iki başlığa bölebiliriz.

5.6.1. Çamurun Fiziksel Özellikleri ve Testleri

5.6.1.1. Çamur Ağırlığı (Yoğunluğu)

Sondaj çamurunun en temel özelliklerinden birisidir. Esasen birim hacimdeki çamurun kütlesini

belirtir. Diğer hesaplamalarda kullanılacak birimlere göre libre/galon (ppg), libre/feet küp

(lb/ft3) veya özgül ağırlık (sg) gibi birimlerde ölçülebilir. Çamurun yoğunluğunu doğru ve hassas

ölçebileceğimiz herhangi bir alet işimizi görebilir. Saha koşullarında bunun için çamur terazileri

kullanılır. Kullanılan terazilerin ölçekleri çoğunlukla bahsedilen ve sektörde kullanılan birimleri

içerir. Bu şekilde kolayca çamur ağırlığı ölçülebilir. Çamurda gözlenebilecek köpük veya

formasyon kaynaklı çamura karışan gaz dolayısıyla standart teraziler ile ölçüm yapmak,

32

çamurun kuyu içerisinde basınç altındaki gerçek ağırlığını yansıtmadığından, bu gibi durumlarda

basınçlı terazi kullanılması tercih edilmelidir. Çamur terazisinin sık sık su ile kalibre edilmesi

gereklidir. Eğer 70 oF’daki su ağırlığı 8.33 ppg (1.0 sg) değil ise denge ağırlıkları ile terazi kalibre

edilmelidir. Şekil 26 ve 27 sondaj sahalarında kullanılan çamur terazilerine ait örneklerdir.

Şekil 26. Standart çamur terazisi (Fann, Model 140).

Şekil 27. Basınçlı çamur terazisi (Halliburton, TRU-WATE Model 141).

5.6.1.2. Huni Viskozite

Huni viskozitenin hesaplanması için şekilde görülen Marsh hunisi kullanılır. Bu huni 70 oF

sıcaklıktaki su ile doldurulduğunda; 1 quart’lık (946 ml) bir kabın bu hunideki su ile dolması 26

saniye sürecektir. Eğer kabı su yerine çamur ile dolduracak olursak çamurun huni viskozite

değerini bulmuş oluruz. Sondaj sahalarında çamur ağırlığı ile birlikte en sık kullanılan ve en

hızlı/basit testlerden birisidir. Çamurun reolojik özellikleri ve diğer hesaplamalar hakkında hiçbir

şey belirtmese de, çamur reoloji ve jel değerlerine ait değişim eğilimini takip etmek ve fikir

sahibi olmak için kullanılan pratik bir alettir.

33

Şekil 28. Marsh hunisi ile viskozite ölçümü.

5.6.1.3. Viskometre

Sondaj sahalarında çamur reolojisi ve jel değerlerini ölçmek için çoğunlukla API standartlarına

uygun 6 hızlı silindirik döner viskometreler kullanılır. Basitçe eş merkezli iki silindirden oluşur.

Bu silindirlerden iç kısımdaki sabit olanına (bob) bir yay bağlıdır. Dış kısımda bulunan silindir

(rotor) ise dönmesi için viskometre vitesi değiştirilerek farklı hızlarda (600-300-200-100-6-3

rpm) ayarlanabilir. Bu iki silindir arasında çamur bulunduğunda ve dış silindir belirli bir hız ile

döndürüldüğünde (rpm) oluşan kayma gerinmesine (shear rate (1/sn)) bağlı olarak oluşacak

kayma gerilmesi (shear stress (lb/100 ft2)) içerdeki silindir üzerinde bir tork yaratacaktır. İç

silindirde bulunan yay sayesinde bu torku viskometre göstergesinde görebiliriz. Farklı hızlarda

oluşan farklı kayma gerilmeleri üzerine çeşitli reolojik modeller geliştirilmiştir. Saha şartlarında

kullanılan 6 hızlı silindirik döner viskometre ile plastik viskozite (PV), kopma noktası (Yield Point,

YP) ve jel mukavemetleri hesaplanabilir. 600, 300, 200, 100, 6 ve 3 rpmki viskometre okumaları

ve test sıcaklığı kaydedilir.

Plastik Viskozite (PV): 600-300 (cp);

Kopma Gerilmesi (Yield Point) ise YP: 300-PV (lb/100ft2) formülleri yardımı ile hesaplanabilir.

34

Geliştirilen farklı reolojik modellemeler ile çamurun reolojik bilgileri, kuyu bilgileri ve sondaj

parametreleri doğrultusunda; çamurun akış rejimi, taşıma kapasitesi, eşdeğer sirkülasyon

basıncı hesaplanarak kuyu temizliği ve hidrolik hesaplamalar yapılabilir.

Ayrıca viskometrenin 600 rpm ile 10 saniye döndürülmesi ardından 10 saniyeliğine veya 10

dakikalığına hareketsiz bırakılması, ardından 3 rpm ile çalıştırıldığında görülen en yüksek okuma

değeri ilgili süreye ait çamurun jel mukavemetini lb/100ft2 cinsinden verir.

Şekil 29. API Viskometre (Fann, Model 35SA).

5.6.1.4. Sıvı Kaybı

Sondaj çamurunun hidrostatik basıncı formasyon basıncından yüksek ise ve formasyon geçirgen

bir yapıya sahip ise, çamurun sıvı fazının bir kısmını zaman içerisinde formasyon ile etkileşir. Bu

filtrasyon esnasında çamur katı fazını ise kuyu cidarında bırakarak çamur keki oluşturur. Sıvı

kaybı testi ise sondaj çamurunun basınç ve zaman ile birlikte geçirgen bir yapıya (formasyon

veya filtrat kâğıdı) kaybettiği sıvı fazı (filtrat) ve bu esnada oluşan keki anlamak için yapılan

testtir. Filtrat kâğıdı içeren kapalı bir hazne içerisine konulan çamur numunesinin API

standartlarına göre 30 dakika ve 100 psi altında kaybettiği filtrat miktarı ölçülür. Bu esnada tıpkı

kuyu cidarında oluştuğu gibi filtrat kağıdında da çamur keki (statik) oluşur. Çamur kekinin

kalitesi kuyu cidarında bulunan kek hakkında bize bilgi verir. Kuyuda gerçekleşen filtrasyon ve

35

oluşan kek statik ve dinamik filtrasyon olarak ikiye ayrılır. Dinamik filtrasyonda kuyu sirkülasyon

halinde olduğundan kek aşınmaya uğradığından daha ince bir yapıda bulunurken statik

filtrasyonda kek kalınlığı zaman ile artar. İyi bir çamur keki ince, kaygan ve geçirimsiz olmalıdır.

Kuyu cidarında geçirimsiz bir çamur kekinin oluşması formasyona kaybedilen sıvı miktarını

düşürdüğünden üretim bölgelerinin daha az kirlenmesini sağlar. Sondaj esnasında dizinin

hareketsiz kaldığı ilaveler ve beklemelerde diferansiyel sıkışma riskini azaltır.

Standard API filtrasyon testi dışında, yüksek sıcaklıklı ve yüksek basınçlı kuyularda, özellikle

petrol bazlı akışkanlar ile, HPHT (high pressure high temperature) filtrasyon testi yapılır. Bu test

genellikle 500 psi basınç ve 250°F sıcaklık altında gerçekleştirilir.

5.6.1.5. Sıvı-Katı Madde Miktarı (Retort)

Çamurun sıvı, petrol(sentetik) ve katı madde oranlarını hesaplamak için retort cihazları

kullanılır. Kısaca belirli bir hacimdeki çamur bu cihaz ile çok yüksek sıcaklıklara çıkartılarak sıvı

fazının buharlaşması sağlanır. Buharlaşan bu faz ise daha sonra cihazın yoğunlaştırıcısına girer

ve yoğunlaşarak ölçekli bir tüpte biriktirilir. Sıvı fazı (petrol-su) tamamen buharlaşıp-

yoğunlaştıktan sonra elde edilen hacim ile test öncesi kullanılan hacim oranlanır. Böylece

çamurun petrol, su ve katı madde miktarlarını hacimce elde edilmiş olunur. Bu sistem de

kullanılmadan önce tek farklı bir sıvı ile (dizel veya su) test edilmeli, kaba konulan hacim ile test

sonrası elde edilen hacmin eşit olup olmadığı kontrol edilmelidir. Örnek olarak, 50 ml su

konulan bir retort testi sonucunda 50 ml su elde edilmesi beklenir. Eğer ki elde edilen miktar

farklı ise, bunun sebepleri araştırılmalı, sıvı akış hatlarındaki kaçaklar kontrol edilmeli, gerekli ise

retort kiti kalibrasyon için üreticiye geri gönderilmelidir.

5.6.1.6. Kum Miktarı

Ölçekli cam bir tüp ve 200 mesh elek içeren süzgeç yardımı ile çamur içerisinde bulunan kum

boyutlu tanecikleri yüzdece hesaplamada kullanılan testtir. Tüp üzerinde gösterilen seviyeye

kadar çamur doldurulur ve bu miktardaki çamur süzgeçten su yardımı ile geçirilerek kumları

elenir. Sonrasında elek üzerinde kalan kumlar tekrardan su yardımı ile ölçekli tüpte toplanılır.

Zamanla ölçekli tüpün dibinde biriken kum miktarı ölçekten okunur ve hacimce kum yüzdesi

olarak raporlanır. Yüksek oranda kum miktarı içeren sondaj çamuru zaman içerisinde kule

ekipmanları ile sondaj dizisi ekipmanlarının aşınmasına neden olabileceği gibi katı madde olarak

davrandığından çamur ağırlığını artıracak ve reolojik değerleri de yükseltecektir. Kum miktarını

düşürmek ve olası sorunları en aza indirgemek için katı madde ekipmanlarının etkili olarak

kullanılması gerekmektedir.

5.6.2. Çamurun Kimyasal Özellikleri ve Testleri

5.6.2.1. pH

Çamurdaki hidrojen iyonu konsantrasyonunu gösterir. pH kağıdı veya pH metre ile

hesaplanabilir. Çamurun kimyasal olarak stabil olması ve içerdiği polimerlerin daha iyi çalışması

için genellikle pH’ın 9.5-10.5 aralığında tutulması idealdir.

36

5.6.2.2. Alkalinite

Üç ana alkalinite değeri vardır: Pm (çamurun fenolfitaleyn alkalinitesi); Pf (filtrat fenolfitaleyn

alkalinitesi) ve Mf(filtrat metiloranj alkalinitesi). Filtrat ve çamurun alkalinite değerlerini

hesaplamada kullanılan indikatörler fenolfitaleyn ve metiloranj olduğundan bu isimler ile

adlandırılmıştır. Fenolfitaleyn alkalinitesi çamur veya filtratın pH’ını 8.3 değerine düşürmek için

kullanılan 0.2 N sülfürik asitin ml cinsinden miktarını gösterir. Benzer şekilde filtratın metiloranj

alkalinitesi ise filtratın pH’ını 4.3 değerine düşürmek için kullanılan 0.2 N sülfürik asitin mililitre

cinsinden miktarını gösterir.

Pm çamurda bulunan çözünmemiş kireç miktarını (depo kireç) hesaplamak için kullanılır.

Özellikle çimento sondajlarında bu değerde bir artış gözlemlenebilir. Zaman içerisinde çamur

pH’ının düşmesiyle depo kireç çözünerek kalsiyuma dönüşür. Kireç çamuru gibi sistemler

dışında kirliliğine neden olduğundan takip edilmesi ve ıslahının yapılması gerekmektedir.

Pf ve Mf değerleri ile hesaplanan karbonat-bikarbonat miktarı ve çamurdaki dengesi ayrıca

takip edilmeli ve olası kirlilikler giderilmelidir.

5.6.2.3. Tuzluluk

Sondaj çamurunda bulunan klor konsantrasyonunu gösterir. Klor miktarı hesaplanması için

0.0282 N veya 0.282 N gümüş nitrat çözeltisi ile potasyum kromat indikatörü kullanılarak klor

testi yapılır. Öncelikle 1 ml filtratın pH değeri 8.3’e indirilir, 25-30 ml saf su ve 5-6 damla

potasyum kromat indikatörü ilave edildikten sonra 0.0282 N veya 0.282 N gümüş nitrat çözeltisi

titrasyon yöntemi ile çözeltiye eklenir. Karışımın rengi kiremit kırmızısına döndüğü noktada

titrasyon durdurulur. 0.0282 N gümüş nitrat için 1000; 0.282 N gümüş nitrat için ise 10000

çarpanı ile çamurun klorür konsantrasyonu mg/lt cinsinden hesaplanır.

Çamurun tuzluluğu, su bazlı korumalı çamurların hazırlanmasında kullanılan sodyum klorür veya

potasyum klorürden kaynaklanabileceği gibi; sondajı yapılan formasyonlar da (tuz domu, tuz

bandı) çamur tuzluluğunu artırabilir. Eğer sondajı yapılacak formasyon tamamına yakın tuz

domlarından oluşuyor ise doymuş veya aşırı doymuş tuz sistemleri kullanılmalıdır.

5.6.2.4. Kalsiyum ve Toplam Sertlik

İki değerlikli katyonlardan olan ve en çok rastlanan kalsiyum ile magnezyum iyonlarının çamur

içerisindeki konsantrasyonları belirli aralıklarda tutulmalıdır. Aksi halde bentonit, kil ve

polimerler üzerinde kirlilik yaratarak çamurun kimyasal dengesini bozabilir. Hazırlama suyu

içerisinde bulunabileceği gibi jips-anhidrit formasyonlarının veya çimentonun kazılması

sırasında çamura yüksek miktarda kalsiyum bulaşabilir. Kalsiyum konsantrasyonu hesaplanması

için 25-30 ml saf suya 3 ml 1N sodyum hidroksit ve 1 ölçek kalsiyum indikatörü (calver) ilavesi ile

mavi renk elde edilir. Sonrasında 1 ml çamur filtratı ilavesi ile pembe renk elde edilir. Karışım

rengini tekrardan maviye döndürmek için verilen versenate çözeltisi (2 EPM veya 20 EPM)

miktarı kaydedilir. Kullanılan versanete hacmi eğer çözelti 2 epm ise 40 ile, 20 epm ise 400 ile

çarpılarak mg/lt cinsinden kalsiyum konsantrasyonu hesaplanır. Aynı şekilde toplam sertlik

testinde ise magnezyum ve kalsiyum toplam konsantrasyonu hesaplanabilir. Toplam sertlik testi

için 25-30 ml saf suya 6 damla versanate sertlik tampon çözeltisi ve 4 damla versenate sertlik

37

indikatör çözeltisi ilave edilir. Sonrasında oluşan mavi renk 1 ml çamur filtratı ile pembeye

dönüştürülür. Karışımın tekrardan mavi renge dönüşmesi için gerekli versenate çözeltisi ile aynı

kalsiyum testindeki gibi toplam sertlik konsantrasyonu hesaplanabilir.

5.6.2.5. Metilen Mavi Kapasitesi (MMK)

Çamur içerisinde bulunan katı maddeler farklılık gösterebileceği gibi bu katı maddelerin katyon

değiştirme istekleri de değişiklik gösterebilir. Çamur içerisindeki katı maddeler ne kadar katyon

değiştirmeye istekli (aktif) ise, metilen mavisi değeri de o kadar fazla olacaktır. MMK çamur

katkı malzemelerinden olan bentonit ile sağlanabileceği gibi sondajı yapılan formasyondan

çamura karışan katı maddelerden de gelebilmektedir. Eğer sondajı yapılan formasyon aktif kil

veya şeyl içeriyorsa MMK hızla artacak ve çamurun fiziksel-kimyasal özelliklerini hızla

değiştirecektir. Sondaj süresince MMK yakın takip edilmeli ve kontrol altında tutulmalıdır.

Metilen mavisi testi (MBT) için 10 ml saf su, 2 ml çamur, 15 ml %3’lük hidrojen peroksit ve 0.5

ml 5N sülfürik asit erlenmeyere konularak 10 dakika kaynatılır, sonrasında 50 ml’ye kadar saf su

ile tamamlanır. Karışıma metilen mavisi çözeltisi ilave edilerek, her 0.5 ml’de bir 1 damla karışım

filtre kağıdına damlatılır. Bu işleme devam edildikçe görüleceği üzere bir noktadan sonra oluşan

koyu mavi dairenin çevresinde açık mavi bir halka oluşacaktır. O noktada çamurun içerisinde

bulunan tüm aktif killerin metilen mavisi ile boyanacak ve fazla boya daire dışına çıkacaktır.

İlave edilen metilen mavisi değeri (ml) 2.5 ile çarpılarak ise libre/varil (ppb) cinsinden MBT

değerini elde edilir.

5.7. Sondaj Çamurunun Hazırlanması

Sondaj çamuru, kule tank sistemindeki tanklarda “hopper” (Şekil 30) vasıtasıyla hazırlanır.

Hazırlanacak çamur kompozisyonunun belirlenmesinin ardından çamurun baz fazı olan sıvı (su,

petrol vs.) tanklara alınır ve hazırlanacak çamur tipine ve çamurun istenilen fiziksel/kimyasal

özelliklerine göre gereken katkı maddeleri hopper vasıtasıyla baz sıvıya eklenir. Hazırlanacak

çamurun homojen olması ve etkili karışması için bu işlem sırasında kullanılacak malzemelerin

sırası ve ilave süreleri göz önüne alınmalıdır. Örneğin spud çamuru veya lignosülfonat

çamurunun hazırlanması için öncelikle su ile bentonitin karıştırılması ve bentonitin 6-8 saat süre

ile şişmesi (hidrasyon) beklenmeli ve diğer katkı malzemeleri daha sonra ilave edilmelidir. Bir

diğer örnek olarak ağırlaştırılmış çamurların hazırlanması esnasında kullanılacak barit, kalsiyum

karbonat benzeri katı maddelerin çamura ilavesinin viskozite yapıcı malzemelerden sonra

yapılması gerekmektedir. Bu yöntem ile katı maddelerin tank tabanına çökelmesi engellenebilir.

Ayrıca homojen bir çamur hazırlamak için tank karıştırıcıları ve tabanca hatları çalıştırılmalıdır.

Çamur hazırlanması işleminde görev alacak personel kullanılacak tüm kimyasallar hakkında

bilgilendirilmeli ve tüm kişisel koruma donanımlarını eksiksiz kullanmalıdırlar. Zararlı

kimyasallarla herhangi bir temas halinde olabilecek en kısa sürede kullanılması için tankların ve

hopper sisteminin yakınlarında göz banyosu ve duş bulunmalı, gerekli müdahaleler anında

yapılmalıdır.

38

Şekil 30. Hopper santrifüjleri ve hunileri.

5.8. Katı Madde Kontrolü

Sondaj süresince, kazılan formasyon doğrultusunda, sondaj çamuru içerisindeki kesinti miktarı

artacaktır. Çamur içerisinde artan katı madde ile birlikte çamur ağırlığı da artacağı gibi kesintinin

yapısına göre reolojik, kimyasal ve fiziksel özelliklerde de değişimler meydana gelecektir.

İstenmeyen bu değişimleri minimumda tutmak için sondaj çamuru içerisindeki istenmeyen katı

maddenin (formasyon kesintileri) olabilen en kısa sürede sirkülasyon sisteminden çıkarılması

gerekmektedir. Bu kesintilerin çamurdan ayrışmasını sağlayan ekipmanların tamamına katı

madde kontrol ekipmanları adı verilmektedir. Kuyudan yüzeye çıkan çamur ve kesintilerin ilk

karşılaştığı katı madde kontrol ekipmanları eleklerdir. Üzerlerine takılmış olan elek telleri farklı

boyutlarda olup çalışma prensipleri temelde yüzey alanına dökülen çamura titreşim vererek

çamurun tellerden geçip sirkülasyon sisteminde kalmasını, büyük boyutlardaki kesintileri ise

geçirmeyip sirkülasyon sisteminden dışarı atılmasını sağlamaktır. Elek telleri (Şekil 31) ise farklı

boyutlarda olup atılması istenilen kesinti boyutlarına göre seçim yapılmaktadır. Bu seçimi

yaparken kulede bulunan elek sayısı, sondaj debisi, ilerleme hızı, çamur reolojisi vs gibi

etmenler göz önüne alınmalıdır.

39

Şekil 31. Elek (Derrick, FC-2000) ve elek telleri (140 API piramit).

Daha küçük ve hala istenmeyen kesintilerin sirkülasyon sisteminden atılması için kullanılan

ikincil ayrıştırıcı, çamur temizleyicisidir (mud cleaner). Genellikle üzerlerinde kum ayrıştırıcı

(desander) ve silt ayrıştırıcı (desilter) bulunmaktadır. Farklı boyutta kesintileri uzaklaştırmak için

farklı boyutlarda hidrosiklonlardan tasarlanmış bu sistem belirli bir debi ile çalıştırıldığında

çamur ve kesintileri ayrıştıracak ve çamuru sistemde tutup küçük boyutlu kesintileri sistemden

atacaktır. Genellikle kum ve silt ayrıştırıcıların hemen altlarında bir elek daha bulunur ve kum ile

silt ayrıştırıcıdan geçmiş katı atıklar isteğe bağlı olarak tekrardan elekten geçirilebilir. Kum ve silt

ayrıştırıcıların sistemden ayıramadığı daha küçük tanecik boyutlu katı maddeleri sirkülasyon

sisteminden uzaklaştırmak için dekantörler (decander) kullanılır. İçerisine giren çamura yüksek

miktarda G kuvveti uygulayarak katı maddeleri çamur içerisinden uzaklaştırma konusunda en

etkili ekipmanlar dekantörlerdir. 2 mikron boyutundan küçük olan ve koloidal olarak

adlandırılan ufalanmış kesintilerin sistemden uzaklaştırılması için ise daha kompakt sistemler

kullanılmaktadır. Bu ufalanmış katılar polimerler yardımı ile flaküle edilerek bir araya getirilmesi

suretiyle dekantörlerin atabileceği boyutlara ulaşabilmektedir. Katı madde kontrolü ekipmanları

sondaj çamurunun stabil kalması için en etkili şekilde kullanılmalıdır. Kum ve silt ayrıştırıcılar

Şekil 32’de, dekantör ise Şekil 33’de gösterilmektedir.

40

Şekil 32. Kum ayrıştırıcı (10” hidrosiklon) ve silt ayrıştırıcı (3” hidrosiklon).

Şekil 33. Dekantör (Derrick DE-1000 GBD).

41

6. Muhafaza Borusu ve Çimentolama 6.1. Muhafaza Borusu

Muhafaza boruları (casing); bir kuyunun, aynı basınç profili ile kazılması mümkün olmayan

bölümlerinin birbirinden izole bir şekilde kazılabilmesi için kullanılan bariyerlerdir. Muhafaza

boruları, yüzeye kadar veya liner olmak üzere iki şekilde kullanılır.

Yüzeye kadar olan muhafaza boruları, izole edilmek istenen kısmından (kuyunun o anki son

derinliğinden) kuyu başına kadar uzanacak şekilde inilir ve kuyu başına asılır.

Liner şeklinde kullanılan muhafaza boruları ise izole edilmek istenen kısımdan (kuyunun o anki

son derinliğinden) bir önceki muhafaza borusu dizisi içerisinde belirlenen bir noktaya kadar

uzanır ve bu noktaya liner hanger kullanılarak asılır. Böylece, bazı kuyu dizaynlarında, kullanılan

muhafaza borusu miktarı önemli ölçüde azaltılabilmektedir.

Şekil 34.Yüzeye kadar ve liner muhafaza borusu dizisi.

6.1.1. Muhafaza Borusu Dizaynı Temel Prensipleri

Muhafaza borusu dizaynı yapabilmek için gerekli veriler formasyon basınç (pore pressure) ve

formasyon çatlama (fracture) gradientleridir. Daha önce birçok kuyunun kazılmış olduğu

sahalarda bu veriler net bir şekilde mevcutken arama ve keşif kuyularında sismik araştırmalar ve

noktaya en yakın kazılmış kuyulardan elde edilen bilgiler birleştirilerek elde edilen tahmini

veriler kullanılmaktadır.

42

Muhafaza borusu dizaynı yapılırken temel prensip, kuyunun aynı basınç profili ile kazılamayacak

bütün bölümlerini izole edecek en az sayıda muhafaza borusu dizisi kullanmaktır. Bu prensip

doğrultusunda dizayn yapmak için iki ana yöntem vardır.

6.1.1.1. Yukarıdan aşağı (top to bottom) dizayn:

Dizayna A noktasından sabit gradyanda formasyon basıncı eğrisine kadar Y ekseninde bir

çizgi çekerek başlanır. B noktası ilk muhafaza borusu derinliğidir.

B noktasından sabit derinlikte formasyon çatlama basıncı eğrisine kadar Y ekseninde bir

çizgi çekilir. C noktası bir sonraki kısımda kullanılması gereken sondaj çamuru ağırlığını

gösterir.

C noktasından sabit gradyanda formasyon basıncı eğrisine kadar Y ekseninde bir çizgi

çekilir. D noktası ikinci muhafaza borusu iniş derinliğidir.

D noktasından sabit derinlikte formasyon çatlama basıncı eğrisine kadar Y ekseninde bir

çizgi çekilir. E noktası bir sonraki kısımda kullanılması gereken sondaj çamuru ağırlığını

gösterir.

E noktasından sabit gradyanda kuyu için planlanan son derinliğe kadar Y ekseninde bir

çizgi çekilir. F noktasına ulaşan bu çizgi formasyon çatlama basıncı gradyanını kesmediği

kuyu bu çamur ağırlığı ile tamamlanabilir. Ancak kuyunun üretime alınabilmesi içi son

derinliğe bir muhafaza borusu dizisi inilmesi gerekli olduğundan F noktası üçüncü

muhafaza borusu iniş derinliğidir.

Bu örnek dizayna göre toplam üç muhafaza borusu dizi ile kuyu kazılabilir. Dizilerin

indirilmesi gereken derinlikler sırasıyla 3000 feet, 6000 feet ve 1200 feet dir.

Şekil 35. Muhafaza borusu yukarıdan aşağı dizayn yöntemi.

43

6.1.1.2. Aşağıdan yukarı (bottom up) dizayn:

Dizayna A noktasını son muhafaza borusu iniş derinliği seçerek başlanır.

A noktasından sabit gradyanda formasyon çatlama basıncı eğrisine Y ekseninde bir çizgi

çekilir. B noktası bir önceki muhafaza borusu dizisi için iniş derinliğidir. Bu diziyi daha sığ

bir noktaya indirmek, sondaj operasyonu sırasında kuyu cidarının çatlamasına sebep

olabilir.

B noktasından sabit derinlikte formasyon gözenek basıncı eğrisine kadar X ekseninde bir

çizgi çekilir. C noktası bir önceki kısım için kullanılması gereken sondaj çamuru ağırlığı

değerini gösterir.

C noktasından sabit gradyanda formasyon çatlama basıncı eğrisine Y ekseninde bir çizgi

çekilir. D noktası bir önceki muhafaza borusu dizisi için iniş derinliğidir.

D noktasından sabit derinlikte formasyon gözenek basıncı eğrisine kadar X ekseninde bir

çizgi çekilir. E noktası bir önceki kısım için kullanılması gereken sondaj çamuru ağırlığı

değerini gösterir.

E noktasından sabit gradyanda formasyon çatlama basıncı eğrisine Y ekseninde bir çizgi

çekilir. Bu çizgi formasyon çatlama basıncı eğrisini kesmediği için başka bir muhafaza

borusu dizisine ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu çizginin 0 feet derinlikteki değeri (F noktası)

kuyunun başlangıç kısmında kullanılması gereken çamur ağırlığı değerini gösterir

Bu örnek dizayna göre toplam üç muhafaza borusu dizi ile kuyu kazılabilir. Dizilerin

indirilmesi gereken derinlikler sırasıyla 1800 feet, 4000 feet ve 1200 feet dir.

-

Şekil 36. Muhafaza borusu aşağıdan yukarı dizayn yöntemi.

Aynı örnek basınç profili için yapılan dizaynlarda her iki yöntem için de üç muhafaza borusu

dizisi gerekli görülmüştür. Gerekli dizi sayısı aynı olsa da iniş derinlikleri dizaynlara göre farklılık

göstermektedir. Hangi dizayn ile devam edileceğine karar verildikten sonraki aşamada

44

formasyon basınçları ve dizi ağırlıkları göz önünde bulundurularak hangi muhafaza borusu

tipinin kullanılacağına karar verilerek dizayn tamamlanır.

6.2. Çimentolama

Muhafaza borusu (casing) çimentolama operasyonunun temel amacı: kuyuya inilen muhafaza

borusu ile formasyon arasında kalan bölgenin (casing annülüsü) yüzey ve bir sonraki kazılacak

olan kısım ile bağlantısını keserek, bu alanı izole etmektir. Çimento operasyonu çeşitleri genel

olarak tek kademe ve çift kademe çimento operasyonları olmak üzere ikiye ayrılır.

6.2.1. Tek Kademe Çimento Operasyonu:

Tek kademe çimento operasyonu en yaygın olarak kullanılan çimento operasyonu tipidir. Bu

operasyon için gerekli olan temel ekipmanlar float collar ve float shoe (Şekil 37)’dur. Float shoe,

muhafaza borusu dizisinin en alt kısmına bağlanır. Float collar’ın yeri ise operasyonel

gerekliliklere göre değişiklik göstermekle beraber, genel olarak float shoe’nun 10-20 metre

üzeridir. Float shoe ile float collar arasındaki mesafe shoe track olarak tanımlanır. Float collar ve

float shoe temel olarak içlerinde check valf bulunduran ve operasyon sonrası geri akışı

engelleyen ekipmanlardır.

Şekil 37. Float collar ve float shoe.

Float shoe ve float collar’a ek olarak çimentolama operasyonu sırasında kullanılan, farklı

akışkanları birbirinden ayırmak amacıyla alt tapa ve üst tapa da kullanılır (Şekil 38).

Alt tapa, orta kısmında basınç altında patlayarak içerisinden akışkanın (genel olarak çimento)

pompalanmasına izin verir. Üst tapa ise sabit konuma geçtikten sonra akışa izin vermemektedir.

45

Şekil 38. Çimento operasyonlarında kullanılan alt ve üst tapa.

6.2.1.1. Tek Kademe Çimento Operasyonu Prosedürü

Muhafaza borusu planlanan derinliğe indirildikten sonra, uygun çimentolama kafası (muhafaza

borusu üst kısmına bağlanarak çimentolama operasyonu yapılmasına olanak sağlayan ekipman)

bağlanır. Çimento operasyonu için gerekli hazırlıklar yapılır. Takip eden temel adımlar izlenir:

Çimentolama operasyonu öncesi kuyu içerisinde kalan kesintileri temizlemek için gerekli

parametre ve süreçte muhafaza borusu içerisinden sirkülasyon yapılır.

Alt tapa düşürülerek çimentolama operasyonuna başlanır, alt tapanın düşürülmesinin

ardından belirlenen miktarda spacer akışkanı (spacer akışkanının temel görevi çimento ile

sondaj çamuru arasından bir bariyer oluşturarak çimentonun yapısının bozulmasını

engellemektir) pompalandıktan sonra, çimento pompalanmaya başlanır. Alt tapa,

muhafaza borusu içerisinde ilerleyerek float collara ulaştığında, az bir basınç ile patlar ve

içerisinden spacer ile çimento akışkanlarının geçerek kuyu içerisine ulaşmasına izin verir.

Belirlenen miktarda çimento pompalandıktan sonra üst tapa düşürülerek öteleme

işlemine geçilir. Üst tapayı ötelemek için genellikle sondaj çamuru kullanılır. Üst tapa

ötelenirken öteleme hacminin önceden hesaplanması ve öteleme (çimentolama

kafasından float collar’a kadar olan muhafaza borusunun iç hacmi) sırasında bu hacmin

geçilip geçilmediğinin takip edilmesi oldukça önemlidir. Üst tapa float collar’a

yaklaştığında, pompalama hızı düşürülerek basınç saati gözlenir. Tapa, float collar’a

ulaştığında akış yolu kesileceği için, basınç saatinde bir artış gözlenecektir. Bu esnada

basınç, belirlenen bir değere kadar yükseltilerek, muhafaza borusunun bütünlüğü test

edilebilir.

Üst tapanın oturtulmasının ardından, basınç yavaşça blöf edilerek geri akış kontrolü

yapılır. Float shoe ve float collar üzerindeki valfler sağlıklı bir şekilde çalışıyorsa herhangi

bir geri akış gözlenmeyecektir. Geri akış gözlenmesi durumunda basınç belirlenen bir

değere tekrar yükseltilerek tapa yerine tekrar oturtulur ve çimento donma süresi bu

şekilde beklenir.

46

Hesaplanan öteleme hacmi kadar çimento basıldığında üst tapanın oturduğu gözlenmez

ise; tapa düşmemiş, öteleme hacmi yanlış hesaplanmış (pompa verimi, gömlek çapı, yüzey

hatları, muhafaza borusu iç çapı vs.) veya yüzey hatlarında kaçak oluşmuş olabilir. Üst

tapanın oturduğunun gözlenmemesi durumunda, shoe track hacminin belirlenen bir kısmı

kadar ötelemeye devam edilir. Tapa hala oturmaz ise, öteleme durdurulur ve çimento

operasyonu tamamlanır. Çimento operasyonu yapılırken çimento asla float shoe’u

geçecek kadar ötelenmemelidir.

Shoe track in gereğinden uzun olması öteleme sırasında avantaj sağlasa da operasyon

sonrasında yapılacak olan çimento sondajının uzamasına ve kullanılması gereken çimento

miktarının artmasına sebep olmaktadır. Bu sebeple, shoe track için operasyon gereklilikleri

göz önünde bulundurularak optimum bir değer belirlenmesi önemlidir.

Üst tapanın oturtulması ile teorik olarak çimento operasyonu tamamlanır ve çimento

donması için beklemeye geçilir.

6.2.1.2. Çift Kademe Çimento Operasyonu Prosedürü

Çift kademe çimento operasyonları, kuyunun iki farklı bölümüne, farklı ağırlıkta çimento

kullanmak veya kuyunun belirlenen bir noktadan itibaren üst kısmını çimentolamadan önce, alt

kısmını ayrı olarak çimentolamak için kullanılan bir yöntemdir. Çift kademe çimento

operasyonu gerçekleştirebilmek için; tek kademe çimento operasyonunda ihtiyaç duyulan

malzemelere ek olarak, DV tool ve yardımcı ekipmanları gereklidir. DV tool isteğe göre açılan ve

muhafaza borusu üzerinde yerleştirildiği konumdan kuyu ile bağlantı sağlanmasına ve akışa izin

veren bir ekipmandır.

Şekil 39. DV tool ve yardımcı ekipmanları.

Çift kademe çimento operasyonu, birinci kademe ve ikinci kademe çimento operasyonu olmak

üzere iki aşamadan oluşur.

47

Çift kademe çimento operasyonu aşağıdaki amaçlar için uygulanabilir:

Kaçak riski taşıyan zayıf formasyonlarda kaçak riskini azalmak.

Uzun metrajların çimentolanması sırasında yüksek basınç değerlerini azaltmak.

Uzun çimento operasyonlarında çimento donma süresinin yaratabileceği problemlerden

kaçınmak.

Birinci kademe çimento operasyonu, bağımsız bir tek kademe çimento operasyonudur. “Tek

Kademe Çimento Operasyonu” başlığı altında bahsedilen adımlardan farkı: alt tapanın

kullanılmaması ve üst tapanın DV tool içerisinden geçebilecek esnek yapıya sahip ama aynı

amaca hizmet eden bir tapa ile değiştirilmesidir. Alt tapa kullanılmadığında çimento akışkanı ve

kuyu içerisinde yer alan çamur arasındaki bariyer görevini spacer akışkanı üstlenir.

Birinci kademe çimento operasyonunun tamamlanmasının ardından DV tool’un portları açılarak

kuyu sirkülasyona alınır ve birinci kademe çimentonun donma süresi beklenir.

DV tool portlarını açmak için genel olarak DV opening bomb adı ile anılan, dart şeklinde

kullanılan, DV tool’a özel bir ekipman kullanılır. DV opening bomb, muhafaza borusu ve dizisi

içerisinden serbest düşüşe bırakılarak DV tool’a ulaşması gereken süre kadar beklenir. DV

opening bomb’un DV tool’a ulaşarak yuvasına oturmasının ardından gerekli basınç (genel olarak

1000-1500 psi) uygulanarak yatak pinlerinin kırılması ve portların açılması sağlanır.

İkinci kademe çimento operasyonu (Şekil 40):

Birinci kademenin tamamlanması ve çimento donma süresinin beklenmesinin ardından,

spacer akışkanı pompalanmaya başlanır.

Spacer akışkanını takiben belirlenen hacim kadar çimento ile DV kapatma tapası

düşürülerek öteleme işlemine geçilir.

Tapa DV tool’a kadar ötelendikten sonra, oturma, basınçtaki yükselme ile teyit edilir.

1000–1500 psi basınç uygulanarak DV tool’un portları kapatılır.

Basınç blöf edilerek geri akış kontrol edilir. Geri akış olması durumunda dizi tekrar

basınçlandırılarak, tapa yerine oturtulur. Çimento donması bu şekilde beklenir.

Geri akış yok ise, basınç dikkatlice blöf edilir ve çimento donması için beklemeye geçilir.

48

Şekil 40. Çift kademe çimentolama operasyon prosedürü.

49

7. Matkaplar ve Çeşitleri Petrol, doğalgaz ve jeotermal sondaj operasyonlarında yaygın olarak kullanılan matkap çeşitleri

temel olarak ikiye ayrılır.

7.1. Roller Cone Matkaplar

En yaygın olarak kullanılan matkap tipidir. Genel olarak matkap gövdesine yerleştirilmiş üç adet,

dizi ile beraber dönen ve üzerinde kesici dişleri taşıyan konik yapılı elemandan oluşur. Roller

cone matkaplar, matkap dişlerinin üretim biçimine göre kendi içinde standart ve insert

matkaplar olmak üzere ikiye ayrılır (Şekil 42). Standart matkaplarda dişler, konik yapının

gövdesinin bir parçası olarak üretilirken; insert matkaplarda, dişler gövdeden tamamen

bağımsız olarak farklı malzemelerden (genellikle tungsten karbür) üretilerek gövdeye monte

edilir. Standart matkaplar genellikle daha büyük dişlere sahip matkaplardır ve yumuşak

formasyonlar için tercih edilirler. İnsert matkaplar ise daha küçük ve dayanıklı dişlere sahip ve

daha sert formasyonlara uygun matkaplardır. Roller cone matkapların formasyonu parçalama

mekanizması ezme (crushing) ve küreme (shoveling) etkisine dayanır.

Şekil 41. Standart ve insert roller cone matkap.

7.2. PDC Matkaplar

Polycrystalline diamond compact’ın kısaltmasıdır. PDC matkapların (Şekil 43) kesici elemanları,

içerisinde yapay veya doğal elmas bulundurur. Roller cone matkapların aksine bu matkaplar

üzerinde herhangi bir hareketli parça yer almaz. PDC matkapların formasyonu parçalama

mekanizması kazıma (shearing) etkisine dayanır.

50

Şekil 42. PDC matkaplar.

7.3. Diğer Matkap Türleri

Petrol ve doğalgaz sektöründe giderek yaygınlaşan bir diğer matkap türü de hibrit

matkaplar’dır. Hibrit matkaplar hem roller cone hem de PDC matkap özelliklerini bir arada

gösteren, iki matkap türünün de kesici elemanlarını gövdesinde bulunduran matkap tipleridir.

Buna ek olarak, impregnated ve hammer matkaplar da bazı operasyonlarda tercih edilmektedir.

Impregnated matkaplar, elmas bileşenli gövdeye sahip olan, yapısında harici bir kesici eleman

bulundurmayan ve formasyonu parçalamak için matkap gövdesi şekillendirilerek üretilen kesici

kullanan matkaplardır. Hammer matkaplar, formasyonu darbe etkisi ile parçalayan

matkaplardır.

Şekil 43. Hibrit, impregnated ve hammer matkaplar.

51

7.4. IADC Matkap Kodları

Petrol ve doğalgaz endüstrisinde farklı üreticiler tarafından üretilen roller cone matkapların

genel bir skalada değerlendirilebilmesi için, IADC (International Association of Drilling

Contractors) tarafından, rakamlardan oluşan, 3 haneli bir kodlama sistemi oluşturulmuştur. Bu

kodlama sisteminde, birinci hane matkabın serisini temsil eder. 1’den 8’e kadar değer alabilen

bu hanede 1 ve 3 arasındaki rakamlar standart matkapları temsil eder. 1 en yumuşak

formasyonlar için üretilmiş, en büyük diş yapısını temsil ederken; 3, en sert formasyonlar için

üretilmiş, en küçük dişli standart matkapları temsil eder. Kodlamanın birinci hanesinde bulunan

4 ve 8 skalasındaki değerler ise insert matkapları temsil eder. 4 en yumuşak formasyonlar için

üretilmiş, büyük diş yapılı insert matkapları; 8 ise en sert formasyonlar için üretilmiş, en küçük

dişli insert matkapları temsil eder. 1‘den 4 ‘e kadar değer alabilen ikinci hane ise matkap tipini

temsil eder. Standart veya insert olmasına bakmaksızın, matkabın hangi sertlikte (1 en

yumuşak, 4 en sert) bir formasyon için üretildiğini gösterir. Kodlamadaki 3. hane roller cone

rulmanının karakteristiğini yansıtır. 1 ile (en temel rulman tipi) başlayarak 7 (en kompleks

rulman tipi)’ye kadar uzanır.

Günümüzde, üretilen matkap çeşitleri çok fazla olduğu için; IADC matkap kodlama sistemi

yetersiz kalmaktadır. Bu sebeple matkap üreticileri, IADC kodlama sisteminin yanı sıra kendi

matkapları için kendi markalarına özgü kodlama sistemleri de kullanmaktadır.

7.5. Matkap Değerlendirme

Matkaplar kuyudan çıktıkları anda matkap değerlendirme sistemine göre değerlendirilirler.

Matkapların değerlendirilmesi seçilen matkabın kuyuya uygunluğunun, tekrar kullanılıp

kullanılamayacağının ve kullanılan sondaj parametrelerinin etkisinin anlaşılması açısından

oldukça önemlidir.

Şekil 44. Matkap değerlendirme sistemi.

IADC matkap değerlendirme sisteminde sekiz basamaklı bir değerlendirme prosedürü izlenir:

1. Birinci basamak (I – Inner Rows): matkabın iç kısımda yer alan dişlerinin aşınma miktarı 1

ile 8 arasında değerlendirilir.

52

2. İkinci basamak (O – Outer Rows): matkabın dış kısımda yer alan dişlerinin aşınma miktarı 1

ile 8 arasında değerlendirilir.

3. Üçüncü Basamak (D – Dull Characteristics): matkap üzerindeki en baskın aşınma

karakteristiği belirlenmiş kısaltmalar kullanılarak ifade edilir.

4. Dördüncü basamak (L – Location): baskın olan aşınmanın en yoğun olduğu bölge

belirlenmiş kısaltmalar kullanılarak ifade edilir.

5. Beşinci basamak (B – Bearing): roller cone matkaplarda rulmanın durumu belirlenen

kısaltmalar kullanılarak ifade edilir. Eğer PDC matkap kullanılıyorsa bu basamağa “X”

koyulur.

6. Altıncı basamak (G – Gauge): matkabın çaptan düşme miktarı 16’lık payda kullanılarak

ifade edilir, matkap çaptan düşmemişse “IN” ifadesi kullanılır.

7. Yedinci basamak (O – Other Dull Characteristics): ikinci baskın aşınma karakteristiği,

üçüncü basamakta belirttiği gibi belirlenmiş kısaltmalar kullanılarak ifade edilir. Eğer tek

bir aşınma karakteristiği mevcutsa, buraya “NO” ifadesi yazılır.

8. Sekizinci basamak (R – Reason Pulled): matkabın kuyudan neden çıkarıldığı belirlenmiş

kısaltmalar kullanılarak ifade edilir.

Şekil 45. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından matkaplara dair bilgiler.

53

8. Tahlisiye (Fishing) Operasyonları Tahlisiye operasyonlarının amacı sondaj, kuyu tamamlama ve üretim operasyonlarında kuyuda

kalan, sondajın ilerlemesine negatif etki edecek ya da kuyu programını sekteye uğratacak her

türlü parçanın (junk veya fish olarak da adlandırılır) kuyudan uygun alet ve operasyonlarla

alınıp, kuyunun sondaj ya da gelecek operasyon her ne ise onun için tekrar elverişli hale

getirilmesidir. Tahlisiye operasyonlarında ana mantık her zaman kuyuda kalan ve çıkarılması

gereken malzemenin boyutunun ve doğasının anlaşılması olmalıdır. Çünkü kullanılacak fishing

operasyon aletini saptamak bununla direk alakalıdır, kuyuda kalan malzemeye göre ekipman

seçilir. Kuyu sondajının aksadığı ya da programın gerisinde kaldığı her anın ekstra maliyet

yarattığını düşünürsek, tahlisiye işlemlerinin önemini kavramada iyi bir adım atmış oluruz. Bu

bölümde, en önemli fishing operasyon aletleri ve kullanım şekilleri özetlenmiştir.

8.1. Overshot

En önemli ve en yaygın kullanılan tahlisiye aletidir. Kopan diziyi dıştan yakalayan, tahlisiyesi

yapılan parça üzerinde önemli tahribat yapmayan bir alettir. Sondaj dizisinin altına bağlanarak

iniş yapılır. Kuyuda kalan takımı üstten yakalaması ve tahlisiyesi yapılan parçayı büyük bir yüzey

boyunca kavraması çok önemli faktördür (Şekil 46).

Şekil 46. Overshot malzemeleri.

Overshot ile kopan parçanın üzerine inilir.

Sırasıyla tahlisiyenin üst ucundan guide shoe ve bowl içine ilerlenir.

Tahlisiye overshot’ın içindeyken slipler, yani grapple, kopan parçayı sıkıca tutar.

54

Overshot içerisinde kullanılan 2 çeşit grapple şekli

bulunmaktadır. Bunlar basket grapple ve spiral

grapple’dır. Eğer yakalanacak takımın dış çapı

overshot’ın yakalayabilme çapına çok yakınsa, spiral

grapple kullanılır. Ancak, eğer yakalanacak takımın dış

çapı overshot’ın maksimum yakalayabilme çapının

altında ise, basket grapple ve control packer kullanılır.

Yakalanacak takımın üst ucu düzgün değilse control

packer yerine mill control packer kullanılarak takım üst

ucu düzeltilerek overshot’ın yakalaması için uygun hale

getirilir.

Overshot operasyonlarında, ana overshot ekipmanı

dışında bazı yardımcı malzemeler de kullanılmaktadır. Bu

malzemelere aşağıda sıralanmıştır:

8.1.1. Extension Sub

Takımın üst ucu yakalanmayacak bir yerden

kopmuşsa, boru gövdesinden zarar görmüş ise veya

kopmuş tool joint mesafesi kısa ise, tahlisiyenin

tool jointinden yakalanması gerektiğinden, bowl ile

birlikte extension sub kullanmak gerekir. Top sub

ile bowl arasına bağlanarak overshot’ın hasar

görmüş tahlisiyenin üst ucundan aşağı geçerek

alttaki tool joint’den yakalamasını sağlayacaktır.

Birçok çeşit shoe kullanılabilir; guide mill, rotary ve

bull gibi. Şekil 47’de bir örnek gösterilmiştir.

8.1.2. Oversize Guide

Normal standart guide’ların kuyu çapından dolayı

yakalama toleransı az olduğu durumlarda veya

kuyu çapı guide çapının 1.5 katından fazla ise, over

size guide kullanılır (Şekil 48).

8.1.3. A ve C Tipi Milling Guide

Takım tool jointten koparsa, altta kalan üst ucun

nasıl bir şekil aldığını tahmin etmek zor olabilir. Bu

durumda A tipi mill guide ile iniş yapılarak kopan

dizi üstü temizlenip, overshot’ın diziyi içine alması

mümkün olur. Eğer yakalanacak dizinin ucu çaptan

düşmüş ve sivrilmiş ise, C tipi milling guide

kullanılması tavsiye edilir (Şekil 48).

Şekil 47. Overshot ile birlikte kullanılan extension sub veya wall

hook guide.

Şekil 48. Oversize guide, mill guide ve mill extension.

55

Operasyon sırasının aşağıdaki şekilde olması tavsiye edilir:

1. Tüm koşullar göz önüne alınarak uygun overshot ve yedek grapple’lar hazırlanır. Tüm

ölçüler alınarak kayıt edilir. Overshot montajı lokasyonda yapılarak platforma alınır ve

sadece top sub üst kısım tong anahtarı ile sıkılır.

2. Diziye bağlanırken bowl ve guıde kısmına tong anahtarı vurulmaz. Zincirli anahtarla iki

kişinin gücü yeterlidir.

3. Diziye bağlanıp kopan parçanın 2-3 metre üzerine kadar inilip kuyu temizlene kadar

sirkülasyon yapılır.

4. Kopan parçanın üst ucunu 2-3 ton ağırlık ile tespit edilerek dizi tekrar yukarı çekilir.

Sirkülasyon esnasındaki parametreler kayıt edilir.

5. Sirkülasyon kesilir.

6. Kuyuda kalan takım üzerine inildikten sonra ucunda overshot olan dizi yavaş yavaş sağa

çevrilirken, aynı anda dizi de yavaş yavaş indirilir.

7. Dizideki sağ yönlü burulma momenti yavaş yavaş sıfıra düşürülür. Kuyudaki şartlara göre

ağırlık verilir.

8. Dizi yavaş yavaş kaldırılır.

9. Takım overshot içine girdikten sonra 3-5 ton fazla ağırlık tatbik edilir ve tutma

sağlamlaştırılır. Kuyu şartlarına bağlı olarak yakalamadan emin olmak için pompa debisi

artırılır ve stand pipe pressure (SPP) kontrol edilir. Basıncın artması, takımın

yakalanmasının başarılı olduğu olarak

yorumlanabilir.

10. Çıkış esnasında bırakma olmaması için çıkışın

rotary olmadan ve dikkatli bir şekilde

yapılması gerekmektedir.

8.1.4. Yakalanan Takımın Yüzeyde

Sökülmesi

1. Overshot ve yakaladığı malzeme, beraberce

ön deliğe alınır.

2. Yakalanan takıma düşmemesi için safety

clamps bağlanır.

3. Sağ anahtar top sub kısmına, sol anahtar da

alttaki tubular malzemeye bağlanır.

4. Bowl üzerine anahtar işlemi yavaş ve dikkatli

yapılmalıdır.

5. Sağ anahtar yavaş olarak çekilir ve bu arada

eş zamanlı olarak overshot yukarı doğru

çekilerek serbestleştirilir. Operasyon bittikten

sonra tüm bağlantılar demonte edilerek bir

sonraki operasyon için hazırlanır.

Şekil 49. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından overshot operasyonu.

56

8.2. Junk Basket

Eğer ki junk, boru şeklinde değil veya overshot ile yakalanması mümkün değilse, junk basketler

kullanılabilir. İki çeşit junk basket vardır, bunların birincisi standard olan Itco tip junk basket,

ikincisi ise ters sirkülasyon (reverse circulation) junk baskettir.

8.2.1. Itco Type Junk Basket

Yumuşak formasyonlarda kullanılması tavsiye edilen junk baskettir (Şekil 50). Junk basket

tabana gömülüp formasyondan karot (numune) alırken junkları da kuyu tabanından toplar.

Bunu başarmak için, junk üzerinde normal sondaj şartlarında sondaj yapılır. Fakat genelde

pompa debisi (pump rate) ve rotasyon düşük tutulur. Bu işlem yumuşak formasyonlarda

oldukça etkilidir. Sert formasyonlarda bu yöntem tavsiye edilmez.

Şekil 50. ITCO tip junk basket.

8.2.2. Ters Sirkülasyon Junk Basket

En yaygın olarak kullanılan tahlihsiye aletidir (Şekil 51). Her türlü formasyonda ters sirkülasyon

sayesinde yüksek perfermasyon göstermektedir. Genelde sert formasyonlarda juyu dibindeki

junk’ın kurtarılması için kullanılır. Ek olarak, arama kuyularında formasyon tespiti ve karot alma

işlemlerinde de kullanılır.

Şekil 51. Ters sirkülasyon (reverse circulation) junk basket.

57

Operasyon sırasının aşağıdaki şekilde olması tavsiye edilir:

İniş öncesi:

1) Catcher üzerinde bulunan tüm fingerlerin genel kontrolu yapılır.

2) Bilye çapı ile dizi iç çapı uygunluğu kontrol edilir.

3) Sirkülasyon delikleri su ile kontrol edilir.

4) Junk basket bağlanırken kuyu kapatılır.

5) Tüm bağlantılar anahtarla normal olarak sıkılır (kesinlikle fazla sıkılmaz). İnce dişlerin

tamamı zincirli anahtarla iki kişi gücü kadar sıkılmalıdır. Aksi takdirde alet zarar görür.

6) İniş öncesi tüm teknik ölçüler alınır.

İniş sırasında:

1. Diziye bağlanarak inişe geçilir.

2. Tabana yavaş inilerek junk kontrolü yapılır.

3. Hareketli sirkülasyon yapılır. En az tabanın gelmesi beklenir. Sirkülasyon parametreleri

kayır edilir.

4. Junk basketin bilyesi atılır. Bilyenin tabana iniş hızı yaklaşık 300 metre/dk olarak tahmin

edilebilir.

5. Tabana 1 metre kala bilyenin oturması beklenir. Bazen bilye oturma basıncı görülmez.

6. Bilye oturduktan sonra tabana inilir.

7. Bilye oturunca basınç değişir.

8. Aşağı yukarı hareketle junk ortalanıp, junk basket sondajına başlanır.

9. Sondaj bitince formasyon karotu kesilir.

10. Rotary olmadan çıkış yapılır.

11. Çıkışta kuyu sürekli dolu tutulur.

12. Diziye darbe yapılmaz.

13. Çıkış bitince kuyu kapatılır.

14. Platform üzeri branda ile kaplanır ve junk’ın aşağı düşmesi engellenir.

15. Çıkan junkların kontrolünün mutlaka yapılması gerekmektedir. Kuyuda junk kalmadığından

emin olunmalıdır.

16. Finger assembly üst bağlantısından sökülerek bakımı yapılır.

17. Bir sonraki operasyon için bakımı yapılıp aşağı alınır.

18. Bilye çıkarılır, yatağı kontrol edlilip bilye koruyucu box’ın içerisine konur.

8.3. Magnet

Magnet; kuyuya demir, nikel veya kobalt bir malzeme düştüğü durumlarda kullanılır. Kuyuya

magnet inilmesi operasyonu aşağıdaki aşamalardan oluşur:

1. Magnetin şarjının kontrolü yapılmalıdır. Şarjı olmayan magnet junk’ı alamaz.

2. Üzerinde herhangi bir cisim olmadığından emin olunmalıdır.

58

3. Kuyu ağzı kapatılmalıdır.

4. Tüm bağlantılar sıkılmalıdır.

5. Sirkülasyon deliklerinin testi yapılmalıdır.

6. Ölçüler alındıktan sonra inişe geçilir ve junk üzerine iniş yapılmadan önce sirkülasyon

yapılarak junk üzeri temizlenir.

7. Düşük ağırlıkta, junk’ı formasyona gömmeden tahlisiye yapılmaya çalışılır ve akabinde

dikkatli bir şekilde çıkış yapılır.

Şekil 52’de Ahmet Tayyar Balkaya’nın bir magnet inilmesi operasyonundan aldığı notlar

gösterilmiştir.

Şekil 52. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından magnet ile tahlisiye operasyonu detayları.

8.4. Taper Tap

Taper tap, junk’ı içten yakalamak için kullanılan bir tahlisiye ekipmanıdır. Özellikleri aşağıdaki

gibidir:

1. Özel çelikten imal edilmiştir.

2. Gövdesi ve en üstte bağlantısı olan bir tahlisiye elemanıdır.

3. Gövdesinde tutucu dişler vardır.

59

4. Tahlisiye dizisinin en altına bağlanır.

5. Kuyuya indirilir, tahlisiyenin içinde çevrilir ve yakalanarak çekilir.

8.5. Taper Mill

1. Sondaj dizisinin altına bağlanır. Reamer gövdesinde spiral veya dikey kesicileri vardır.

2. Yukardan aşağıya doğru daralacak şekilde dizayn edilmiştir.

3. Kesiciler, kanatlar arasında sondaj sıvısının geçmesini sağlayan kanatları vardır.

4. Bu aletler, casing içindeki sıkı kalıntıları, yerleri, yıkılmış casingleri, casing shoeları ve

liner’ın üst kısmını reaming yapmak için kullanılır. Bir örneği Şekil 53’te gösterilmiştir.

8.6. Casing Roller

Casing roller’lar yıkılmış veya zarar muhafaza borularının

(casing) içten yuvarlama yapılarak, orijinal veya ona yakın

iç çapına getirmek için kullanılan aletlerdir. Aşağıya doğru

incelen (tapered) metal bir göstergeye ve üstteki

bağlantısı ile sondaj ağırlık borusuna bağlanan bir yapıya

sahiptir. Casing roller’ları değiştirilebilir.

Delikleri/kanatları veya nozzle’lu sistemi ile sirkülasyon

yapılabilir yapıdadır. Operasyonu aşağıdaki gibi

özetlenebilir:

1. Casing roller dizi ve jar ile beraber kuyuya indirilir.

2. Yıkılmış muhafaza borusu gelindiğinde döndürülür.

3. Ağırlık ve RPM ayarlanarak casing tamir edilir.

Şekil 54. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından casing

roller operasyonu.

Şekil 53. Taper mill ve Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından operasyon özeti.

60

9. Genel Sondaj Problemleri Sondaj operasyonu sırasında operasyonu kesintiye uğratabilecek operasyon bazlı problemler

başlıca;

dizi sıkışması,

dizi delinmesi,

nozul tıkanması,

nozul düşmesi,

olarak gösterilebilir. Bu başlıkta, bahsedilen problemlerin neden oluşabilceği, nasıl

önlenebileceği ve karşılaşılması durumunda neler yapılabileceğini açıklayacağız.

9.1. Dizi Sıkışması

Dizi sıkışması, sondaj operasyonlarında sıkça karşılaşılan ve önemli problemlerden bir tanesidir.

Dizi sıkışması, dizinin kuyu içerisinde hareket edebilme kabiliyetini yitirmesi olarak

tanımlanabilir. Dizi sıkışmalarına sebep olan başlıca mekanizmalar aşağıda listelenmiştir:

9.1.1. Diferansiyel Sıkışma

Düşük basınçlı ve geçirgen formasyonların sondajı sırasında, sondaj çamurunun yarattığı

basıncın formasyon basıncından büyük olması nedeni ile sondaj dizisi kuyu cidarına doğru

çekilir. Bu dizi, çamur keki içerisine gömülebilir ve sonuç olarak sondaj dizisi hareket kabiliyetini

kaybedebilir. Bu durumda sirkülasyon kolaylıkla sağlanabilirken, dizi aşağı ve yukarı yönde

hareket ettirilemez veya döndürülemez. Differential sticking durumunda diziyi kurtarmak için

genellikle sondaj çamuruna kayganlaştırıcı (lubricant) malzemeler eklenir. Dizi jar yardımıyla

kurtarılmaya çalışılır.

9.1.2. Key Seat

Sondaj dizinin kuyu cidarına fazla temas ederek

çalıştığı durumlarda, kuyu cidarına açtığı oyuktan

dizinin daha büyük çaplı kısımlarının geçemeyerek

diziyi sıkıştırmasıdır. Key seat sebebi ile takım

sıkışmışa; sirkülasyon sağlanabilir, dizi belirli bir

aralıkta aşağı yukarı hareket ettirilebilir ve diziye

dönüş hareketi verilebilir. Bu probleme genel olarak

uzun süre aynı matkap ile manevra yapılmadan

çalışılması durumunda veya yönlü kuyularda rastlanır.

Key seat problemini önlemek içi belirli aralıklarla short

trip yapılabilir veya daha sabit çaplı diziler tercih

edilebilir.

Şekil 55. Key seat oluşumu.

61

9.1.3. Pack Off

Sondaj kesintilerinin dizinin büyük çaplı kısımları üzerinde toplanarak, dizinin sıkışmasına sebep

olduğu durumlardır. Bu durumda sirkülasyon zorlukla sağlanabilir ya da kaybedilebilir. Aşağı

yukarı yönlü hareket yapılamaz ve dizi döndürülemez. Pack off problemine genel olarak sondaj

çamurunun kesinti taşıma kapasitesinin yetersiz olması veya çıkış manevralarından önce yeterli

miktarda sirkülasyon yapılmaması sebep olur. Pack off nedeni ile dizi sıkışmışsa, dizi manevra

yönünün tersine doğru jar yardımı ile hareket ettirilmeye ve sirkülasyon tekrar kazanılmaya

çalışılır. Sirkülasyon kazanıldıktan sonra dizi bir miktar serbest olduğu yönde hareket edilir ve

manevraya devam edilmeden önce sirkülasyon yapılarak kuyunun temizlendiğinden emin

olunur. Gerekliyse sondaj çamuru viskozitesi arttırılabilir veya hi-vis pill uygulanabilir. Şekil

56’da pack off durumu örneklendirilmiştir.

Şekil 56. Pack off örneği- kuyuda iyi temizlenmeyen kesintiler pack off'a yol açabilir.

62

9.1.4. Stabil Olmayan Killer

Genellikle kil formasyonlarının kazıldığı durumlarda, sondaj çamuru içerisindeki su ile iletişime

geçen kuyu cidarı şişerek kuyu çapının daralmasına sebep olur. Petrol bazlı çamur kullanımı kil

formasyonlarında avantaj sağlayabilir. Sık sık wiper trip yapılması da bazı prosedürlerce

önerilmektedir. Ancak, wiper tripler sonucu kuyu cidarının tıraşlanmakta ve kuyu cidarındaki

çamur kekini deforme olmaktadır. Bu sebeple killerin daha çok suya maruz kalabilir ve şişme

problemi önlenemeyebilir. Artan sirkülasyon basıncı ve tork, bu problemin erken uyarılarıdır.

9.2. Dizi Delinmesi

Dizi delinmemeleri sıkça rastlanan başka bir sondaj problemidir. Dizi delinmesi sirkülasyon

basıncının sürekli ve artan bir hızda düşmeye başlaması ile anlaşılabilir. Dizi delinmesi tespit

edildiğinde, mümkün olan en kısa zamanda çıkış manevrasına geçilmeli, delinme tespit edilmeli

ve delinen eleman değiştirilmelidir. Dizi üzerinde bir delinme mevcutken yapılan operasyona

devam edilmesi veya sirkülasyon yapılması dizi üzerindeki deliğin giderek büyümesine ve

takiben dizinin kopmasına sebep olacaktır. Şekil 57’de delinen bir dizinin fotoğrafları

gösterilmektedir.

Şekil 57. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından yaşanmış bir dizi delinmesi örneği.

63

9.3. Nozul Tıkanması

Nozullardan en az birisinin tıkanması durumunda ani sirkülasyon basıncı yükselmesi gözlenir. Bu

durumda dizi bir miktar yukarı çekilir ve hızlıca indirilerek takım silkelenir. Bu sayede nozzle

açılmaya çalışılır. Eğer ki bu durum basınçlarda çok yüksek bir artışa sebep olmamışsa ve sondaj

ilerlemesi de devam ediyorsa, dikkatli takip edilerek sondaja devam edebilir. Ancak, eğer ki

kuyu hidroliğini etkileyecek ve çok yüksek hat basınçlarına yol açacak bir durum oluşmuşsa,

öncelikle silkeleme yöntemi ile temizleme denenmelidir. Başarısız olunduğu durumda, dizi

yukarı çekilmeli ve nozullar değiştirilmelidir.

9.4. Nozul Düşmesi

Matkap üzerindeki nozullardan en az birinin düşmesi sondaj sırasında yaşanabilecek

problemlerden bir tanesidir. Nozul düşmesi durumunda ani bir basınç düşmesi gözlenir. Nozul

düşmesinin dizi delinmesinden farkı basıncın bir anda düşüp daha sonra o değerde sabit

kalmasıdır. Nozul düşmesi durumunda, çıkış manevrasının ardından düşen nozul uygun tahlisiye

elemanı ile alınır, matkaba uygun nozul bağlanır ve iniş yapılarak sondaja devam edilir.

9.5. Jar Kullanımı

Jar, dizi sıkışması durumunda diziye serbestliğini tekrar kazandırmak için, dizi üzerinde darbe

etkisi oluşturmaya yarayan bir ekipmandır. Birçok farklı çeşidi bulunmaktadır. Günümüzde en

yaygın kullanılan jar çeşidi hidromekanik jarlardır. Bu jarların çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

Hidromekanik jarlar belli bir gerilim altında mekanik olarak aktif hale geçer ve

hidrolik mekanizmayı aktif hale getirir.

Hidrolik mekanizma hidrolik gecikme süresi (hydraulic time delay) aşamasına geçer.

Bu aşamada dizi üzerinde oluşturulmak istenen darbenin büyüklüğü ölçüsünde dizi

yukarı çekilir ve sondaj borularının esnekliği kullanılarak bir gerilim kuvveti

oluşturulur.

Geri gecikme süresi sonunda jar açılarak bu gerilim kuvvetini serbest bırakır ve dizi

üzerinde darbe oluşur.

Jarın aktifleşme gerilimi ve hidrolik gecikme zamanı atölyede ayarlanır ve bu

değerler jar sahaya gönderilirken beraberinde iletilir.

Hidromekanik jarların bir diğer özelliği de yukarı yönde hidromekanik jarlama

yapabilirken aşağı yönde de mekanik olarak bumberlama (darbe) yapabilmeleridir.

Bumberlama, jar belirli bir kuvvetle sıkıştırıldığında, jarın ani olarak kapanması ve

darbe etkisi oluşturmasına verilen isimdir.

64

Şekil 58. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından jara iletilen kuvvet hesaplama formülü.

10. Yönlü Sondaj Sondaj operasyonu sırasında belirli ekipmanlar kullanarak sondaj dizisinin yönünün kontrol

edilmesidir. Yönlü sondaj operasyonlarına birçok neden ile gereksinim duyulabilir. Yönlü

sondajın temel kullanım alanları aşağıda sıralanmıştır:

Bir lokasyondan birden fazla kuyu kazıldığı operasyonlar.

Sondaj yapılmak istenen noktanın fiziksel olarak ulaşılmaz olduğu durumlar. Bu gibi

durumlarda istenen lokasyona yakın bir lokasyondan sondaja başlanarak yönlü sondaj ile

hedefe ulaşılır.

Bir kuyu ile birden fazla hedef formasyon kesilmek istendiği durumlar.

Side track operasyonları: herhangi bir nedenden dolayı kuyunun kazılmasına devam

edilemediğinde, kuyuyu en baştan kazmak yerine belirlenen bir derinlikten kuyu cidarı

dışına çıkılarak orijinal kuyuya paralel olarak sondaja devam etme yöntemidir.

Kurtarma kuyusu (relief well drilling) operasyonları: kurtarma kuyusu, bir kuyunun alınan

bir kick sonrası kontrolünün kaybedilmesi (blowout) durumunda, kuyuyu kontrol altına

alabilmek için başka bir lokasyondan kazılarak, kuyuyu kontrol altına almak için kullanılan

ikincil kuyudur.

Dikey kontrolün gerekli olduğu durumlar: yönlü sondaj ekipmanları kuyuya yön vermek

yerine, dizinin jeolojik nedenlerle sapmaya meyilli olduğu kuyularda, kuyunun hedeften

sapmadan dik bir şekilde kazılmasını sağlamak için de kullanılabilir.

Yönlü sondaj operasyonları için kullanılan iki temel sistem mevcuttur;

PDM (positive displacement motor)

RSS (rotary steerable system).

65

10.1. PDM (Positive Displacement Motor)

Eğimi ekipman daha kuyuya inmeden ayarlanan ve yönlendirmek için bu sabit açıyı kullanan bir

ekipmandır. Bu ekipman ile dizi sondaj masasından çevrilerek (rotary mode) sondaj yapıldığı

sürece geleneksel sondaj gerçekleşmiş olur. Ancak, dizi yönlendirilmek istendiğinde, matkap

yönlendirilmek istenen yöne doğru çevrilir ve PDM vasıtasıyla sadece matkap çevrilerek (sliding

mode) dizinin istenilen yönde istenilen metraj kadar ilerlemesi sağlanır. Matkabın dönme

hareketi yüzeyden, çamur pompalarından, sağlanan sirkülasyon ile olur. PDM sistemi RSS’e

kıyasla görece daha düşük maliyetli olduğu için günümüz koşullarında daha yaygın olarak tercih

edilmektedir.

10.2. RSS

Dizi kuyuya inilirken herhangi bir ön ayarlama gerektirmeyen, açısı ve yönlendirme yeteneği

kuyu içerisindeyken aktif olarak ayarlanabilen yönlü sondaj sistemidir. PDM e oranla daha

yüksek maliyetli olduğu için, çoğunlukla deniz sondajlarında tercih edilir. Yönlü sondaj kendi

içerisinde çok derin bir konudur. Bu dokümandaki amaç sadece genel bir tanıtım bilgisi vermek

olduğu için, bu konunun detaylarına inilmemektedir.

11. Sondaj Hesaplamaları 11.1. Sondaj Dizisi Tasarımı

Kelly, sondaj borusu (drillpipe), ağırlık borusu (drillcollar), aksesuarlar (ağır sondaj borusu –

heavy weight drill pipe, jar, stabilizer, adaptörler) ve sondaj matkabı bir sondaj dizisini

oluşturur. Kullanılan sondaj kulesi sistemine bağlı olarak (top drive veya kelly) sondaj dizisi

değişiklik gösterebilir (örnek: top drive sisteminde kelly kullanılmaz).

11.1.1. Kelly

Kule döndürme sistemleri (bölüm 3.3.1)’nde de ayrıntılı açıklandığı üzere, Kelly, kule tarafından

sağlanan döndürme kuvvetinin sondaj dizisine iletilmesini sağlar. Dörtgen veya altıgen çeşitleri

vardır. Boyutları genellikle 12.2 metre veya 16.5 metredir.

11.1.2. Sondaj Borusu (tij)

Kelly veya topdrive’dan aldığı döndürme kuvvetinin aşağıdasındaki dizi elemanlarına iletilmesini

sağlar. Buna ek olarak, içerisinden çamur geçişine izin vererek sirkülasyon sistemini başlatır.

Şekil 59 örnek bir sondaj dizisi dizilimini göstermektedir.

66

Şekil 59. Sondaj borusu (drill-pipe).

Sondaj boruları operasyona göre farklı yükler altında çalışabilir (burulma, gerilme, cyclic

kuvvetler, v.b.). Bütün bu yüklere dayanacak şekilde tasarlanmalıdır. Üç farklı boyut grubu

mevcuttur (range 1: 5.5 - 6.7 metre, range 2: 8.23 - 9.14 metre ve range 3: 11.5 – 13.72 metre).

Buna ek olarak beş farklı grade’de sondaj borusu mevcuttur (D,D,X95,G105 ve S135). Her grade

borunun farklı özgül ağırlığı, iç çapı, burkulma ve iç basınç dayanımı mevcuttur. Maruz kaldığı

aşınma miktarına göre ise yeni, premium (et kalınlığı orjinalinin yüzde 80’i kadar ise), class 2 (et

kalınlığı orjinalin yüzde 65’i kadar ise) ve class 3 (et kalınlığı orjinalinin yüzde 55’i kadar ise)

olarak adlandırılabilir.

Normal sondaj borularına ek olarak, ağır sondaj boruları da kullanılır. Bu borular genellikle

sonda borusundan ağırlık borusuna geçiş yapılırken ara eleman görevi görürler. Standart sondaj

borusuna kıyasla daha uzun bağlantı elemanları ve boru gövdesinde de orta bölümlerde daha

kalın bir boru çapına sahiptir (Şekil 60).

Şekil 60. Ağır sondaj borusu (heavy-weight drill pipe)- standart sondaj borusuna kıyasla daha uzun boru bağlantı elemanları ve ayrıca boru gövdesinde de orta bölümlerde daha kalın bir boru çapına sahiptir.

67

Sondaj sırasında, matkaba verilen ağırlık hesabına göre, sondaj borusu ve ağır sondaj borusu

her zaman gerilimde olmalıdır. Bu boruların sıkışma kuvvetlerine karşı çok fazla dayanımları

yoktur ve sıkışma kuvveti altında çalışmaları durumunda kuyuda açı sapmaları veya sondaj

dizisine zarar verilmesi gibi durumlar oluşabilir.

11.1.3. Ağırlık Borusu

Sondaj matkabına ağırlığı sağlayan, kalın etli borulardır. Matkaba verilen ağırlık (weight on bit –

WOB) ayarlanırken, ağırlık borularının toplam yüzen ağırlığının yüzde 85’i limit olarak

belirlenmelidir. Detaylar bölüm 11.2’de açıklanmıştır. Ortalama uzunlukları 10 metre civarıdır.

Bir örneği Şekil 61’de gösterilmiştir. Sondaj dizisinde kaç adet ağırlık borusu kullanılması

gerektiği, matkaba ne kadar ağırlık verileceğine bağlı olarak seçilir. Ağırlık verme amacı dışında

ağır sondaj borusu kullanılması tavsiye edilmez. Yani ağırlık limitleri sağlandıktan sonra, ekstra

ağırlık borusu diziye dahil edilmemelidir.

11.1.4. Diğer Aksesuarlar

Sondaj dizilerinde, yukarıda sayılanlara ek olarak bazı aksesuarlar da bulunur. Jar (bölüm 9.5),

stabilizer, reamer, şok önleyici ve çamur motoru (bölüm 10.1) bu aksesuarlardan bazılarıdır. Jar

ve çamur motorlarını önceki bölümlerde tanıtmıştık. Bunlara ek olarak stabilizer’ler (Şekil 62)

kuyunun yönlendirmesini sağlamada, sondaj dizisinin kuyunun bir tarafına yaslanmasını

önlemek ve istendiği gibi yönlenmesinde yardımcı olmak amacıyla kullanılır. Reamer, kazılan bir

kuyunun genişletilmesinde ve kullanılan matkaptan daha büyük bir çapta kuyu kazılması

istendiği zaman kullanılır. Şok önleyiciler ise matkapta oluşan titreşimleri azaltıp, bu

titreşimlerin sondaj dizisine iletilmesini önler.

Şekil 61. Ahmet Tayyar Balkaya'nın notlarından sondaj borusu teknik özellikleri tablosu.

68

Şekil 62. Sondaj ağırlık borusu (drillcollar).

Şekil 63. Boru sabitleyici (stabilizer).

11.1.5. Sondaj Dizisi Tasarım Hesapları

11.1.5.1. Gerilme Kuvveti Dayanımı

Sondaj dizisi tasarımı, ne kadar uzunlukta ve hangi çap ve grade’de sondaj borusu ve ağırlık

borusu seçileceğinin karar verilmesidir. İlk aşama, sondaj dizisinin gerilme kuvvetinin

hesaplanmasıdır. En yüksek gerilme, matkap kuyu tabanındayken, en yukarıdaki boruda

69

olacaktır. Bu nedenle hesaplama aşağıdaki gibi (kullanılan bütün boruların ağırlıkları toplanarak)

yapılabilir:

𝑌ü𝑧𝑑ü𝑟𝑚𝑒 𝑓𝑎𝑘𝑡ö𝑟ü = (1 −ç𝑎𝑚𝑢𝑟 𝑎ğ𝚤𝑟𝑙𝚤ğ𝚤 (

𝑙𝑏𝑔𝑎𝑙

)

65.5)

P (lb) = [LDC (ft) x WDC (lb/ft) + LDP (ft) x WDP (lb/ft)] x Yüzdürme faktörü

P = toplam kuvvet LDC = Ağırlık borusu uzunluğu WDC = Ağırlık borusu birim ağırlığı LDP = Sondaj borusu uzunluğu WDP = Sondaj borusu birim ağırlığı API, gerilme kuvveti hesaplarında hata payı olarak 0.9’un kullanılmasını tavsiye etmiştir. Bu sabiti hesaba dahil edersek, dizayn kuvveti aşağıdaki gibi hesaplanabilir. Dizayn kuvveti (lb) = Toplam kuvvet(lb) / 0.9

Sondaj dizileri seçilirken, yukarıdaki formüller yardımıyla dizayn kuvveti belirlenmeli, ve seçilen

sondaj borularının bu gerilim kuvvetlerine dayanıp dayanmadıkları API listelerinden kontrol

edilmelidir.

11.1.5.2. Çökme Kuvveti Dayanımı

Bazı durumlarda sondaj dizisi içerisinde ve dışarısındaki basınç birbirine eşit olmayabilir. Bu gibi

durumlar düşünülerek, kullanılacak sondaj dizisinin çökme kuvvetleri de dizi elemanları

kullanılmadan önce kontrol edilmelidir. Dizide oluşabilecek basınç farkı aşağıdaki yöntem ile

hesaplanabilir:

ΔP = (L ρ1 / 19.251) – [(L-Y) ρ2 / 19.251)]

ΔP = Basınç farkı (psi) L = Toplam kuyu derinliği (feet) Y = Sondaj borusu içerisindeki akışkan derinliği (ft) ρ1 = Sondaj borusu dışarısındaki akışkan ağırlığı (lb/ft3) ρ2 = Sondaj borusu içerisindeki akışkan ağırlığı (lb/ft3)

Beklenir en büyük farkların oluşacağı durumlara göre basınç farkı hesapları yapılmalı, ve en

yüksek basınç farkına dayanabilecek grade ve çaptaki sondaj boruları seçilmelidir. Kazılmış bir

kuyuya iniş yapılırken, kuyunun çamur ile dolu olduğu varsayılarak, sondaj boruları inilirken en

az her 10 boruda bir sondaj borularının içi hortum yardımıyla çamur ile doldurulmalıdır. Bu

sayede oluşacak basınç farkı minimize edilebilir.

70

11.2. Matkap Ağırlığı Hesabı

Matkap ağırlığı (weight on bit – WOB) ayarlanırken, ağırlık borularının toplam yüzen ağırlığının

yüzde 85’i limit olarak belirlenmelidir. Hesap, aşağıdaki formüller ile yapılabilir.

𝑌ü𝑧𝑑ü𝑟𝑚𝑒 𝑓𝑎𝑘𝑡ö𝑟ü = (1 −ç𝑎𝑚𝑢𝑟 𝑎ğ𝚤𝑟𝑙𝚤ğ𝚤 (

𝑙𝑏𝑔𝑎𝑙

)

65.5)

Maksimum matkap ağırlığı (klb) = Drill collar uzunluğu (ft) x Drill collar birim ağırlığı (lb/ft) x

Yüzdürme faktörü x 0.85/1000

Sondaj sırasında, bu ağırlık maksimum ağırlık olarak belirlenmelidir. Bunun dışında matkaba ne

kadar ağırlık verileceğini seçilen matkap türü de kısıtlayabilir. Örnek olarak, eğer ki bir matkap

20 ton ağırlık ile çalışmaya elverişli olarak tasarlanmışsa, o matkap’a daha çok ağırlık vermek

anlamsızdır. Maksimum limitler için matkap üreticisi firmalar ile iletişime geçmek ve onlardan

bilgi almak son derece önemlidir.

11.3. Muhafaza Borusu Tasarımı

Muhafaza borusu tasarımları iki aşamadan oluşur. Bunlardan birincisi hangi çapta borunun kaç

metreye inileceğinin karar verilmesidir. Bu aşamada 6.1.1. bölümde detaylıca açıklanmıştır. Bu

bölümde ise, bu muhafaza borularının grade ve kalınlık seçimlerindeki detaylar incelenecektir.

Şekil 63’de iniş operasyonu öncesi hazırlanan ve sayımı yapılmakta olan muhafaza boruları

gösterilmektedir.

Şekil 64. Muhafaza borusu (casing).

Muhafaza borularını tanımlamada üç adet çap kullanılır. Bunlar dış çap, iç çap ve drift çapıdır.

Drift çapı, bu muhafaza borusunun içerisinden geçebilecek en büyük çaptaki katı maddeyi

belirtmektedir. İç çap ise muhafaza borusu içerisindeki akışkan hacmi hesaplanırken kullanılır.

Tasarımında en önemli olan faktörler, gerilme kuvveti dayanımı ve patlama kuvveti dayanımıdır.

71

11.3.1. Gerilme Kuvveti Dayanımı

API dökümanlarında muhafaza boruları için bir gerilme basınç değeri bulunur. Bu değer,

maksimum gerilme kuvvetini hesaplamada kullanılır. Belirli bir muhafaza borusu için gerilme

kuvveti aşağıdaki yöntem ile hesaplanabilir:

Py = 0.7854 (OD2 – ID2) YP

Py = gerilme kuvveti (lb) YP = minimum gerilme basıncı (psi) OD = dış çap (inç) ID = iç çap (inç) Seçilen muhafaza borusunun inişi sırasında oluşacak maksimum ağırlık, bölüm 11.1.5.1’deki

formül ile hesaplanmalı ve bunun seçilen muhafaza borusunun dayanım kuvvetini

aşmayacağından emin olunmalıdır.

11.3.2. Patlama Kuvveti Dayanımı

Bir muhafaza borusunun, içerisinde oluşan basınçlar sonucu ne kadar dayanabileceği kontrol

edilmelidir. Minimum gerilme basıncı kullanılarak, bir patlama dayanım basıncı hesaplanabilir.

PB = 0.875 [(2YPt) / OD]

PB = patlama kuvveti (lb) YP = minimum gerilme basıncı (psi) OD = dış çap (inç) t = et kalınlığı (inç)

En yüksek muhafaza borusu iç basıncı, çimento operasyonunda çimento muhafaza borusunu

doldurduğu vakit olur. Bu aşamada oluşacak olan, bütün çimento kolumunun muhafaza borusu

dibine yapacağı basınç hesaplanmalı, bu değerin patlama kuvvetinden küçük olup olmadığı

kontrol edilmelidir.

Birçok operasyonda sadece en ucuz muhafaza borusu satın alınıp kuyuya indirilmekte, daha

sonraları ise üretim aşamasında boru yıkılmaları görülmektedir. Bu tür sıkıntıların aşınması için

doğru muhafaza borusu seçimi ve tabii ki doğru hesaplama yapılması çok önemlidir. Bu

bölümde açıklanan hesaplamalar sadece tek taraflı yükler düşünülerek verilmiştir. Bunlara ek

olarak, yıkılma basınçları ve çok yönlü basınçlar da mevcuttur. Bu dökümanda bütün detaylara

giremesek de, okurların biaxial ve triaxial basınçları incelemeleri tavsiye edilir. Birkaç basınç

faktörünün aynı anda oluşması durumu ile, Von Mises adı verilen bir eğri oluşur. Bu eğri dikkate

alınarak, daha detaylı hesaplamalar yapılmalı, muhafaza borusunun doğru seçildiğinden emin

olunmalıdır.

11.4. Flanş Bağlantıları

Sondaj sektöründe kullanılan yüksek basınçlı boru veya kuyubaşı elemanlarının bağlantıları

flanş’lar ile yapılmaktadır. Kullanılan flanş’ların ölçülerinin birbirine uygun olması ve

72

beraberinde doğru somun, civata ve o-ringlerin kullanılması gerekmektedir. Şekil 65’de

görüldüğü üzere, bu hesaplamalar ve çizimler Flange Slide Rule websitesi aracılığıyla hızlıca

yapılabilir, gereken miktardaki somun ve civaya sayı ve ölçüleri kontrol edilebilir.

Şekil 65. Flanş bağlantı detayları ile ilgili olarak örnek bir çizim (http://flangesliderule.com/).

11.5. Hacim ve Kapasite Hesapları

Sondaj, çimento ve kuyu tamamlama operasyonları sırasında en çok yapılan hesap, hacim ve

kapasite hesabıdır. Dikey bir kuyuda, boru içi veya anülüs kapasiteleri aşağıdaki formüller ile

hesaplanabilir.

Anülüs kapasitesi (bbl/ft) = (OD2 – ID2) ÷ 1029.4

Boru içi kapasitesi (bbl/ft) = ID2 ÷ 1029.4

Formüller sadece boruların iç ve dış çaplarını kullanır. Elde edilen sonuçlar her bir feet

derinlikteki varili verir. Bütün kuyunun hacmi hesaplanmak istendiğinde, elde edilen kapasite

değerleri, her bir boru veya anülüs bölümü için kendi derinlikleri ile çarpılmalı, ve elde edilen

sonuçlar toplanmalıdır.

73

11.6. Birim Çevirme Hesaplamaları

Derin sondaj sektörü Amerika öncülüğünde gelişmiş olduğundan, Türkiye ve Avrupa’da da

genellikle Amerikan birimleri (feet, inç, galon) kullanılmaktadır. Bu nedenle Türkiye’de çalışan

bir petrol mühendisinin birim çevirme hesapları ile ilgili bilgi sahibi olması da şarttır. Aşağıdaki

tablolar hacim, kütle ve ağırlık, uzunluk, alan ve enerji birimlerinin çevirisi için gerekli sabitleri

açıklamaktadır.

Tablo 1. Hacim hesaplarında birim çevirileri.

Birim Çarpan Çeviri Faktörü Birim

Varil petrol (bbl) X 42 = Amerikan galonu (gal)

Varil petrol (bbl) X 34.97 = Imperial galon (UK gal)

Varil petrol (bbl) X 0.136 = Ton petrol eşdeğeri (toe)

Varil petrol (bbl) X 0.1589873 = Metre küp (m3)

Varil petrol eşdeğeri (boe) X 5,658.53 = Doğalgaz feet küp (f3)

Ton petrol eşdeğeri (toe) X 7.33 [1] = Varil petrol eşdeğeri (boe)

Yard küp (y3) X 0.764555 = Metreküp (m3)

Feet küp (f3) X 0.02831685 = Metreküp (m3)

Doğalgaz feet küp (f3) X 0.0001767 = Varil petrol eşdeğeri (boe)

Amerikan galonu (gal) X 0.0238095 = Varil petrol (bbl)

Amerikan galonu (gal) X 3.785412 = Litre (l)

Amerikan galonu (gal) X 0.8326394 = Imperial galon (UK gal)

Imperial galon (UK gal) X 1.201 = Amerikan galonu (gal)

Imperial galon (UK gal) X 4.545 = Litre (l)

Tablo 2.Kütle ve ağırlık hesaplarında birim çevirileri.

Birim Çarpan Çeviri Faktörü Birim

Kısa ton X 2,000 = Libre (pound) (lb)

Kısa ton X 0.9071847 = Metrik ton (t)

Uzun ton X 1.016047 = Metrik ton (t)

Uzun ton X 2,240 = Libre (pound) (lb)

Metrik ton (t) X 1,000 = Kilogram (kg)

Metrik ton (t) X 0.9842 = Uzun ton

Metrik ton (t) X 1.102 = Kısa ton

Libre (pound) (lb) X 0.45359237 = Kilogram (kg)

Kilogram (kg) X 2.2046 = Libre (pound) (lb)

74

Tablo 3. Uzunluk hesaplarında birim çevirileri.

Birim Çarpan Çeviri Faktörü Birim

Mil (mi) X 1.609344 = Kilometre (km)

Yard (yd) X 0.9144 = Metre (m)

Feet (ft) X 0.3048 = Metre (m)

İnç (in) X 2.54 = Santimetre (cm)

Kilometre (km) X 0.62137 = Mil (mi)

Tablo 4. Alan hesaplarında birim çevirileri.

Birim Çarpan Çeviri Faktörü Birim

Akre X 0.40469 = Hektar (ha)

Mil kare (mi2) X 2.589988 = Kilometre kare (km2)

Yard kare (yd2) X 0.8361274 = Metrekare (m2)

Feet kare (ft2) X 0.09290304 = Metrekare (m2)

İnç kare (in2) X 6.4516 = Santimetrekare (cm2)

Tablo 5. Enerji hesaplarında birim çevirileri.

Birim Çarpan Çeviri Faktörü Birim

Kalori (cal) X 4.1868 = Jul (J)

Kilovat-saat (kWh) X 3.6 = Megajul (MJ)

Ton petrol eşdeğeri (toe) X 10,000,000 = Kilokalori (kcal)

Ton petrol eşdeğeri (toe) X 41.868 = Gigajul (GJ)

Ton petrol eşdeğeri (toe) X 11,630 = Kilovat-saat (kWh)

75

Özet

Tayyar Şef’in sahada çalıştığı zamanlarda tuttuğu notlarından esinlenerek, özellikle mesleğe

yeni başlayan sondaj mühendislerine yardımcı olması amacıyla, alanında uzman birkaç

mühendis bir araya gelecek bu kitapçığı hazırladık. Sondaj mühendisliği; elektrik, mekanik,

akışkan mekaniği, kimya vb. birçok alanı içerisinde bulundurduğundan, bütün konuların detaylı

olarak açıklanması mümkün olmadı.

Özetle sondaj mühendisliğinin tanımından başlayıp, sondaj çeşitleri, kule ekipman ve sistemleri,

kule demontaj ve nakliyesi, sondaj çamuru, muhafaza borusu ve çimentolama, matkaplar ve

çeşitleri, tahlisiye operasyonları, genel sondaj problemleri, yönlü sondaj ve sondaj

hesaplamaları konularını kısaca açıkladık.

Türkiye’de sondaj sektörüne katkı sağlaması amacıyla kullanılan birçok sondaj terimini de

Türkçeleştirmeye çalıştık.

Türkiye sondaj camiasından tek ricamız, maddi baskılar altında iş güvenliğinin elden

bırakılmamasıdır. Herhangi bir iş yapılırken personelin son derece dikkatli olması, acele

etmemesi gerekir. Bir iş kazası, bir işçinin veya mühendisin hayatını riske atabilir. Hiç kimsenin

hayatı herhangi bir işin veya projenin maliyetinden önemli değildir.

Yaptığınız iş ne olursa olsun, yapılacak bir iş sırasında güvenlik önlemleri yeterli değil ise, lütfen

işi durdurun.

Petrol Mühendisleri Odası’na kitabın baskısındaki destekleri için çok teşekkür ederiz.

Saygılarımızla.

Hazırlayanlar:

Ahmet Tayyar Balkaya, Sercan Gül, Ertuğrul İlgen, Ahmet Başar Dimez, Sercan Deniz, Eray Heke,

Murat Yaşar, Özcan Uygur, Ahmet Erşahin.