41
RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ “Hasar servisi ve underwriterlar için mühendislik branşı risk ve hasar değerlendirmeleri” JEOTERMAL SONDAJ VE JEOTERMAL ENERJİ SANTRALLERİ Sayı: 2017/03 2017 Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi Haziran 2017 Risk Grubu Bülteni

RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

RİSK DEĞERLENDİRME

BÜLTENİ

“Hasar servisi ve underwriterlar için mühendislik branşı

risk ve hasar değerlendirmeleri”

JEOTERMAL SONDAJ VE

JEOTERMAL ENERJİ SANTRALLERİ

Sayı: 2017/03

2017

Ekol Sigorta Ekspertiz Hizmetleri Limited Şirketi

Haziran 2017 Risk Grubu Bülteni

Page 2: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

1

Jeotermal Enerji Santrallerinde Risk Değerlendirmesi

1. Jeotermal Enerji Nedir?

Jeoterman enerji yerkabuğunun çeşitli derinliklerinde birikmiş ısının oluşturdğu, sıcaklıkları

atmosferik sıcaklığın üzerinde olan ve çevresindeki yer altı ve yer üstü sularına göre daha fazla erimiş

mineral, tuzlar ve gazlar içerebilen sıcak su, buhar ve gazdan oluşan akışkanlardan elde edilen enerji

olarak tanımlanabilir. Bunun yanında “sıcak kuru kayalar” da akışkan içermemesine rağmen, ortama

su enjekte ederek ısısının uygun teknoloji ile yeryüzüne taşınması nedeniyle jeotermal enerji kaynağı

olarak nitelendirilirler.

Yerküreden iç derinliklere doğru inildikçe sıcaklık oldukça yükselmektedir. Eğer jeotermal

alanlarda sıcak kayaç ve yüksek sıcaklıklardaki yer altı suları diğer yerlere oranla daha sığ kısımlarda

bulunuyorsa bu bölge jeotermal alan olarak tanımlanır. Yukarıdaki şekildede görüldüğü gibi yer

kabuğunun inceldiği yerlerde yüksek sıcaklık taşıyan magmanın kabuğa çok yaklaşması jeotermal

alanların oluşumunu sağlar. Ayrıca meteorik (hava olaylarına bağlı) kökenli yer altı sularının birkaç

kilometre derinlerde ısınması ve daha sonra yüzeye doğru yükselmesi de bu bölgenin jeotermal alan

olarak tanımlanmasını sağlar.

Jeotermal enerji yeni, yenilenebilir, sürdürülebilir, tükenmeyen, ucuz, güvenilir, çevre

dostu, yerli ve yeşil bir enerji türüdür.

Page 3: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

2

2. Dünyanın Jeotermal Enerji Potansiyeli

En sıcak jeotermal bolgeler volkan ve depremlerinde coğunlukla yer aldığı plaka sınırlarındadır.

En aktif jeotermal saha ates cemberi olarak bilinen Endonezya, Filipinler, Japonya, Kuzey Amerika,

Güney ve Orta Amerika tarafından sınırlanan bolgede yer almaktadır.

Filipinler’de toplam elektrik üretiminin %27’si, Kaliforniya Eyaleti’nde %7’si, Papua Yeni Gine’de 56

MWe kapasiteli jeotermal elektrik üretimi yapılmaktadır. İzlanda’da toplam ısı enerjisi (şehir ısıtma)

ihtiyacının %86’sı jeotermalden karşılanmaktadır.

Page 4: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

3

2015 yılı itibariyle, dünyadaki jeotermal elektrik üretimi 13000 MW elektrik kurulu gücün üzerinde

olup, 106 Milyar kWh/yıl üretimdir. Dünya ülkelerinin 2050 yılı hedefi 250.000 MWe kurulu güç elektrik

üretimidir. Jeotermalin elektrik dışı kullanımı ise 2015 yılı itibariyle yaklaşık 70329 MW termal olup, 9

Milyon konut ısıtma eşdeğeridir.

Dünyada jeotermal elektrik üretiminde ilk 5 ülke sıralaması, 2015:

A.B.D.

Filipinler

Endonezya

Meksika

Yeni Zelanda

Dünyada jeotermal ısı ve kaplıca uygulamalarındaki ilk 5 ülke sıralaması, 2015:

Çin

A.B.D

İsveç

TÜRKİYE

Almanya

Nisan 2015 de Avustralya’da gerçekleştirilmiş olan Dünya Jeotermal Kongresinde, Türkiye,

jeotermal elektrik üretimi artşında % 336’lık oranla Dünyada 1. ülke ilan edilmiştir.

Page 5: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

4

3. Türkiye’nin Kaynakları ve Jeotermal Enerji Potansiyeli

Türkiye, Alp-Himalaya kuşağı üzerinde yer aldığından oldukça yüksek jeotermal potansiyele sahip

olan bir ülkedir. Genç tektonik dönemde kazanmış olduğu çok kırıklı yapısı ve geçirmiş olduğu

volkanik faaliyetlerden dolayı jeotermal kaynaklar yönünden zengin konumdadır.

Türkiye jeotermal enerji potansiyeli

Ülkemizde potansiyel oluşturan alanların %79'u Batı Anadolu'da, %8,5'i Orta Anadolu'da, %7,5'i

Marmara Bölgesinde, %4,5'i Doğu Anadolu'da ve %0,5'i diğer bölgelerde yer almaktadır. Jeotermal

kaynaklarımızın %94’ü düşük ve orta sıcaklıklıdır ve doğrudan uygulamalar (ısıtma, termal turizm vb.)

için uygun olup, %6’sı ise dolaylı uygulamalar (elektrik enerjisi üretimi) için uygundur.

Jeotermal kaynaklar ve uygulama haritası

Page 6: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

5

TÜRKİYE’ DE JEOTERMAL – MEVCUT DURUM (2017)

DEĞERLENDİRME KAPASİTE

Jeotermal Merkezi Isıtma (Şehir, Konut) 115.000 Konut Eşdeğeri (1033 MWt)

Sera Isıtması 3930 Dönüm (760 MWt)

Kaplıca Tesisleri, Termal Oteller Ve Devremülk Tesislerinin Isıtması

46.400 Konut Eşdeğeri (420 MWt)

Oteller, Kaplıcalar, Devremülklerde Kullanılan Termal Suyun Isı Enerjisi

400 Kaplıca (1005 MWt) (Yılda 18,5 Milyon Kişi)

Meyve Sebze Kurutma 1,5 MWt

Jeotermal Isı Pompası 42,8 MWt

Toplam Isı Kullanımı 3262,3 MWt (313.000 Konut Eşdeğeri)

Toplam Elektrik Üretimi 820 MWe (Aydın-Germencik, Denizli-Sarayköy, Aydın Salavatlı, Aydın-Hıdırbeyli, Çanakkale-Tuzla)

Karbondioksit Üretimi 240 Bin Ton/Yıl

"Jeotermal elektrik Santralleri baz yük santrallerdir. Türkiye'deki en yüksek toplam üretim

faktörü %99,4 ile Güriş/Gürmat Aydın Germencik Jeotermal Elektrik santralidir (44,7 MWe)".

Şirket Santral Bölge Tarih Güç (MW)

ÇELIKLER PAMUKÖREN JEOTERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

PAMUKÖREN JES 2 AYDIN 29/10/2015 23

ÇELIKLER PAMUKÖREN JEOTERMAL ELEKTRIK ÜR. A.S.

PAMUKÖREN JES 3 AYDIN 20/05/2016 23

ÇELIKLER JEOTERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S. PAMUKÖREN JES AYDIN 31/10/2013 45

ÇELIKLER JEOTERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S. PAMUKÖREN JES AYDIN 07/08/2015 16

ÇELIKLER JEOTERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S. PAMUKÖREN JES AYDIN 21/07/2015 7

ZORLU JEOTERMAL ENERJI ELEKTIRIK ÜRETIM A.S.

ALASEHIR JES MANISA 12/09/2015 34

ZORLU JEOTERMAL ENERJI ELEKTIRIK ÜRETIM A.S.

ALASEHIR JES MANISA 15/01/2016 11

ZORLU DOGAL ELEKTRIK ÜRETIMI A.S. KIZILDERE II JEOTERMAL SANTRALI DENIZLI 30/08/2013 60

Page 7: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

6

Şirket Santral Bölge Tarih Güç (MW)

ZORLU DOGAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S. KIZILDERE II JES DENIZLI 31/10/2013 20

TÜRKERLER JEO. ENERJI ARAMA VE ÜRT. A.S. ALASEHIR JES MANISA 25/09/2014 24

TUZLA JEOTERMAL ENERJI A.S.

ÇANAKKALE

13/01/2010 8

MTN ENERJI ELEKTRIK ÜRETIM SAN. VE TIC. A.S.

BABADERE JES ÇANAKKA

LE 24/10/2015 8

MENDERES GEOTHERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

DORA 3 JES AYDIN 03/06/2014 17

MENDERES GEOTHERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

AYDIN 10/05/2006 8

MENDERES JEOTERAMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

DORA-3 JEOTERMAL ENERJI SANTRALI

AYDIN 16/08/2013 17

MENDERES GEOTERMAL ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

AYDIN 26/03/2010 10

MAREN MARAS ELK.ÜRT.SAN.VE TIC. A.S. AYDIN/GERMENCIK JEOTERMAL

ENERJI ELEKTRIK ÜRETIM SANTRALI AYDIN 11/11/2011 20

MAREN MARAS ELEKTRIK ÜRETIM SANAYI VE TIC. A.S.

KEREM JES AYDIN 16/10/2014 24

MAREN MARAS ELEKTRIK ÜRETIM SAN. VE TIC. A.S.

SINEM JEOTERMAL ENERJI SANTRALI

AYDIN 16/10/2012 24

MAREN MARAS ELEKTRIK ÜRETIM SAN. VE TIC. A.S.

DENIZ JEOTERMAL ENERJI SANTRALI AYDIN 30/10/2012 24

KEN KIPAS ELEKTRIK ÜRETIM A.S. KEN KIPAS JES AYDIN 17/09/2015 24

KARKEY KARADENIZ ELEKTRIK ÜRETIM A.S. UMURLU JES AYDIN 30/12/2015 10

KARKEY KARADENIZ ELEKTRIK ÜRETIM A.S. UMURLU JES AYDIN 31/10/2015 2

GÜRMAT ELEKTRIK ÜRETIM A.S.

AYDIN 02/04/2009 47

GÜRMAT ELEKTRIK ÜRETIM A.S. EFELER JES AYDIN 26/08/2015 47

GÜRMAT ELEKTRIK ÜRETIM A.S. EFELER JES AYDIN 01/10/2014 23

GÜRMAT ELEKTRIK ÜRETIM A.S. EFELER JES AYDIN 06/03/2015 23

GÜRMAT ELEKTRIK ÜRETIM A.S. EFELER JES AYDIN 03/07/2015 23

GÜMÜSKÖY JEOTERMAL ENERJI ÜRETIM A.S. GÜMÜSKÖY JES AYDIN 15/09/2013 7

GÜMÜSKÖY JEOTERMAL ENERJI ÜRETIM A.S. GÜMÜSKÖY JES AYDIN 04/04/2014 7

GREENECO ENERJI ELEKTRIK ÜRETIM A.S. GREENECO JES DENIZLI 31/03/2016 13

ENERJEO KEMALIYE ENERJI ÜRETIM A.S. ENERJEO KEMALIYE SANTRALI MANISA 20/05/2016 25

BEREKET JEOTERMAL ENERJI ÜRETIM A.S.

DENIZLI 04/01/2008 7

AKÇA ENERJI ÜRETIM OTOPRODÜKTÖR GRUBU A.S.

TOSUNLAR-1 JES DENIZLI 12/06/2015 4

http://enerjienstitusu.com/santraller/jeotermal-santralleri/ Türkiye’ nin Kurulu Gücü

Page 8: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

7

4. Jeotermal Santral Yatırım Süreci Ve Aktörler

Page 9: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

8

5. Jeotermal Kaynak Arama

5.1. Jeotermal Aramanın Amacı

Jeotermal aramanın genel amacı enerjinin ekonomik olarak üretilebileceği bir jeotermal sistemin

bulunmasıdır. Jeotermal aramacının amaçları aşağıdaki gibidir:

Bir jeotermal sahanın veya düşük sıcaklıklı akiferin yerini belirlemek.

Eğer bulunursa, bunun yarı-termal veya hipertermal olduğuna karar vermek.

Eğer bulunan saha hipertermal ise, onda suyun veya buharın hakim olduğunu belirlemek.

Bulunan saha veya akiferin, mümkün olduğu kadar hassaslıkla alan, derinlik ve olası sıcaklık

aralığını belirlemek.

Bunlardan hareketle, ısı potansiyelinin büyüklük derecesini veya bütün jeotermal kaynağın

kapasitesinin kaba tahminini yapmak ve buradan elde edilebilecek ısı kalitesini tespit etmek.

5.2. Jeotermal Yüzey Arama Teknikleri

Jeotermal enerji potansiyelinin araştırılacağı sahanın veya sahaların ayrıntılı jeolojik, jeofiziksel,

jeokimyasal ve sondaj çalışmalarının kapsamı aşağıda verildiği gibi olmalıdır;

Jeolojik çalışmalarla formasyonların litolojik, stratigrafik, petrografik ve jeolojik yapıları,

Jeofizik çalışmalarla yer altı yapısal jeolojisi,

Fotojeolojik çalışmalarla jeolojik, tektonik ve litolojik özellikler,

Jeokimyasal çalışmalar ile su kimyası ve su-kayaç ilişkileri,

Sondaj çalışmaları ile yeraltı jeolojisi, hidrotermal alterasyon zonları, hazne ve örtü kayaçların

özellikleri, formasyonların litolojik-stratigrafik ve hidrolik özellikleri araştırılmalıdır.

Page 10: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

9

6. JEOTERMAL SONDAJLAR

Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu

tasarımında göz önünde bulundurulması gereken hususlar ise rezervuar derinliği, üretim borusu çapı,

rezervuar akışkan tipi ve özellikleri, jeolojik ve tektonik yapı şeklindedir. Sondajlarda; jeotermal

rezervuarın derinliği ve kuyu çapına uygun makine ve pompa seçiminin yanında makine ve pompanın

kapasitesine uygun takım dizisinin seçimi de oldukça önemlidir.

Jeotermal sondajlarda genel olarak kullanılan 2 ana yöntem vardır. Bunlar;

a. Döner (Rotary) Sondaj Yöntemi:

Kendi ekseni etrafında dönerek, üzerinde

döndüğü yapıyı kesen, koparan veya öğüten döner

deliciler aracılığıyla yapılan silindirik biçimli kazı

işlemine döner sondaj denir. Sondaj matkabı bir

boru dizisinin ucuna bağlanmıştır. Sondaj dizisi

yüzeydeki döner masa tarafından döndürülür. Boru

dizisi matkabı döndürürken, boru içinde sondaj

çamuru kuyu dibine pompalanır. Kuyuya

pompalanan çamur, kuyudaki kırıntıları alarak

sondaj borusu ile kuyu arasındaki boşluktan yüzeye

çıkarır. Döner sondajlar üç boyutlu uzayda her

yönde ve her doğrultuda yapılabilirler.

b. Darbeli Sondaj:

Halat veya rijit çubuklarla, keskin ağızlı ağır bir

kazıcının formasyonun üzerine serbest bırakılarak

derinliğe doğru yapılan kazı işlemi sonucunda

oluşan kırıntıların kova vb. gereçlerle yukarı alındığı

sondaj işlemine darbeli sondaj denir. Kullanımı çok

seyrektir, yerini darbeli-döner sisteme bırakmıştır.

Page 11: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

10

Jeotermal sondajlar yumuşak zeminlerde çamur sirkülasyonu ile yapıldığından en çok kullanılan

yöntem döner sondaj yöntemidir. Genel olarak klasik bir döner sondaj makinesinin bölümleri ve şekil

aşağıda verilmiştir.

6.1. Jeotermal Sondajlarda Kuyu Planlanması Ve Tasarımı

Dikkatli planlama sondaj işlemi için kritik bir önem taşır. Sadece maliyeti en aza indirmekle

kalmaz, beklenmedik olaylarda, yaralanmalarda ya da maddi zararlı kazalarda riski de azaltacaktır.

Planda açıklamalar ayrıntılı olmalıdır. Sondaj aşamasında kuyunun takibinde karşılaşılabilecek

sorunlara (ani geliş (blow-out) riski, birden fazla üretim zonu beklentisi varsa üretim zonlarından

kuyuya malzeme dolması, kil zonu problemleri, litolojiye göre matkap çapı ve türü seçimi,

üretim zonunun ara muhafaza borusu (casing) indirilmeden kesilmesi gibi) karşı önlemlerin

alınmasında aşağıdaki bilgiler gerekmektedir:

Page 12: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

11

Sahanın jeolojisinin ve jeotermal amaçlı etüt çalışma raporlarının hazırlanması(jeolojik,

jeofizik, jeokimya verileri)

Muhtemel logunun incelenerek kuyunun en altından itibaren tüm parçaların belirlenmesi

Delik boyutu ve önerilen matkap ucu

Tahmin edilen sızma ve matkabın beklenen kullanım süresi

Yönlü sondaj yapılacaksa talimatları

Delinecek sıvı cinsi ve akış hızı

Muhafaza borusu indirilmeden önce ya da sondaj sırasında gerekli log

Çimentolama sonrasında ya da kuyu bitiminde gerekli test

Muhafaza borularının ağırlığı, cinsi, bağlantısı

Önerilen çimentolama programı

Muhtemel problemlere karşı alınacak önlemler

Örnek Sondaj Planı

Page 13: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

12

6.2. Koruma Boruları (Casing)

Sondaj operasyonu ve yeraltından akışkan üretimi sırasında rezervuar üzerindeki örtü tabakaları

(zayıf, çatlaklı, gevşek ve şişen formasyonlar) kontrol altına alınmadığında kuyu problemlerine neden

olmaktadır. Sondajın istenilen çapta ve derinlikte olması ve problemsiz akışkan üretimi için bu tür

sorunlu formasyonların muhafaza boruları ile kontrol altına alınması gerekir. Kuyunun başlangıcında

geniş çaplı muhafaza boruları kullanılırken kuyu derinleştikçe muhafaza borusunun çapları kademe

kademe küçülür. Kapalı koruma boruları belirlenen derinliğe indirildikten sonra, borunun indirildiği

derinlikten itibaren yüzeye kadar boru arkası çimentolanır.

Jeotermal kuyularda muhafaza boruları aşağıdaki sebeplerden dolayı kuyuya indirilir:

Yüzey akiferini korumak için, (Mevzuatlarda yeraltı suyunun sondaj sıvıları tarafından kirlenmesini

önlemeyi gerektirmektedir)

Kuyudan daha iyi verim almak için zayıf ve çatlaklı seviyeleri kapatmakta,

Formasyonlar arası akışkan geçişini önlemek için,

Sondaj sırasında istenmeyen sıvıların kuyuya girişini önlemek için,

Sıvı basıncını kontrol etmek için,

Kuyu çağını ve üretim zonunu korumak için,

Sondaj sırasında ani gelişleri önlemek için.

Page 14: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

13

Jeotermal kuyularda tercih edilen koruma borusu çapları, kuyu derinliğine ve akışkanın fiziksel

özelliklerine bağlı olarak ülkeden ülkeye değişiklik gösterir. Ülkemizde derin sondajlar için sıklıkla

kullanılan kuyu dizaynı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

6.2.1. Kılavuz boru :

Jeotermal kuyuların koruma borusu tasarımında, kuyu başlangıcında kullanılan en dıştaki ilk boru

kılavuz boru olarak adlandırılır. Bu boru, yüzeyde sağlam olmayan jeolojik tabaka (formasyon)

oluşumlarının (alüvyon, kumtaşı, çakıl taşı gibi) ilerleme sırasında kuyu içerisine akmasını,

dökülmesini ve parça düşmesini önlemek amacıyla kullanılır. Kılavuz borunun teçhiz edilmesi ve boru

arkasının çimentolanması sonrası, ilerleme sırasında akışkanın kontrolsüz geliş yapması durumunda

kılavuz boru açık tutulur.

6.2.2. Yüzey muhafaza borusu :

Yüzey muhafaza borusu, kılavuz borudan sonra kullanılır. Temel görevi alüvyonların altında

bulunan kil, marn gibi yumuşak formasyonların gelişini önlemek, derinlerdeki akışkan ile irtibatını

önleyerek ilerleme sırasında formasyonların şişerek kuyu içerisine akıp problem yaratmasını

engellemek ve kuyubaşı emniyet vanası (BOP-blow-out preventer) ekipmanlarının montajını

desteklemektir. Yüzey muhafaza borusu, yumuşak formasyonların altında bulunan daha sert

formasyonlara indirilerek boru arkası yüzeye kadar çimentolanır.

Page 15: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

14

6.2.3. Ara muhafaza borusu :

Ara boru, yüzey borusu ile üretim borusu arasındaki sorunlu formasyonları ayırmak için kullanılır.

Bu borunun kullanılmasının en önemli amacı, istenilen derinliğe ulaşmak için karşılaşılan sorunlu

formasyonları kontrol altına almaktır.

6.2.4. Üretim borusu :

Üretim borusu, üretim zonunun üst kısmına indirilir ve boru arkası çimentolanır. Genellikle

rezervuar basıncına dayanacak şekilde dizayn edilirler ve mutlaka basınç testi yapılmalıdır. Temel

amacı, üretim aralığı diğer formasyonlardan ayırmak ve/ya da üretim için bir kanal olarak hareket

etmektir.

6.2.5. Astar boru (Liner) :

Astar boru yüzeye kadar yükselmez, üretim borusunun içerisinde derin sondajlarda 20-30 metre

yükselecek şekilde kuyu dibine bırakılır. Akışkan üretim zonu yıkıntı yapma özelliğine sahipse bu boru

kullanılır. Şayet üretim zonu sağlam ise üretim zonuna boru indirilmez ve kuyu çıplak olarak bırakılır.

6.3. Jeotermal Ortamlardan Doğan Sorunlar Ve Çözümleri

Sondaj operasyonları sırasında, kuyu planlaması çok iyi yapılmış olsa bile bazı problemler

meydana gelebilmektedir. Birbirine yakın iki kuyuda bile jeolojik farklılıklar nedeniyle bir takım

problemlerle karşılaşılabilir.

Sondajın tasarımında karşılaşılabilecek problemler önceden belirlenmeli ve çözüm önerileri

üretilmelidir. Sondaj aşamasında ortaya çıkan problemler oldukça maliyetli olabilmektedir. Bu

problemler boru sıkışması, sirkülasyon kaybı, boşluklara sapma, boru arızaları, kuyu dengesizliği,

çamur kontaminasyonu, formasyon hasarı, matkaptan kaynaklanan sıkıntılar, ekipman ve personel ile

ilgili problemler olarak örneklendirilebilir.

6.3.1. Magmatik, Volkanik ve Metamorfik Kayaçları Delen Sondaj Matkaplarında

Karşılaşılan Sorunlar

Jeotermal sondajlar, jeotermal enerjinin daha yaygın olarak bulunduğu çok sert kayaçları içeren

anormal düşük basınçlı ve yüksek sıcaklıklı tektonizma ve volkanizmanın yoğun olduğu sahalarda

yapılmaktadır. Karşılaşılan sert kayaçlar, matkapların çok çabuk aşınmasına, sondaj dizisinde oluşan

aşırı titreşimler de yorulma ve kırılmalara neden olmaktadır. Sert kayaçların çok daha fazla ağırlık

gereksinimi ve dolayısıyla, matkaplar daha büyük yükler altında kalmaktadır. Yüksek sıcaklık,

matkapların metalik aksamlarına zarar verirken lastik aksamlarını tamamen tahrip etmektedir. Öte

yandan, kuyuya giren korozif akışkanlar da matkap ömrünü iyice azaltmaktadır. Bundan ötürü, delici

uçlarda oluşabilecek sorunlar aşağıdaki gibi gruplandırılabilir:

Page 16: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

15

Formasyonun aşındırıcı olması dolayısıyla matkap çapı azalması,

Aynı sebepten aşırı diş ve yatak aşınmaları,

Yüksek sıcaklık dolayısıyla lastik aksamların kısa zamanda bozularak işlevlerinikaybetmesi,

Sıcaklığın 2000 °C üzerinde olması durumunda, karbon çeliklerinin akma mukavemetlerinde

azalma dolayısıyla, matkap ömrünün kısalması.

6.3.2. Yüksek Sıcaklıktan Kaynaklanan Sorunlar

Jeotermal kuyularda bulunan yüksek sıcaklık dolayısıyla sondaj çamuru, çimentolama işlemi,

çimentonun kendisi ve kullanılan koruma boruları etkilenirler.

6.3.3. Jeotermal kuyularda çamur

Hazırlanan çamur tanklardan pompaya ve buradan da yüksek basınçlı yüzey bağlantıları

aracılığıyla sondaj dizisine ve matkaba aktarılır. Buradan da sondaj dizisiyle kazılan kuyu arasındaki

boşluktan yüzeye gelir. Yüzeye gelen çamur bünyesindeki kırıntı v.b. maddeleri çeşitli ekipmanlar

yardımıyla bırakarak tekrar başa, pompa tarafından emilmek üzere emme tankına gider. Sondaj

sirkülasyon sisteminin birincil bileşenleri; pompalar, tanklar, çamur hazırlama ve karıştırma

ekipmanları ve çamur temizleyici donanımlardır.

6.3.3.1. Çamur havuzları

Sondajın sürekli yapılabilmesini sağlayan sondaj çamuru için makine montajından önce sondaj

çamur havuzları (iki adet) inşa edilir. Derin metrajlı sondaj makinelerinde çamur tankları çamur

havuzlarının yerini alır. Sondaj havuzundaki sondaj çamurunu pompalara ileten mekanizma havuzun

içindeki ağzı metal filtreli emici hortumdur.

6.3.3.2. Sondaj çamuru

Genelde bentonit ve su karışımından oluşturulan ve kuyularda karşılaşılan yüksek basınçları

dengelemek için çamuru ağırlaştırıcı olarak baritin ilave edildiği karışımdır. Sondaj işinin en önemli

parçasıdır.

Page 17: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

16

Sondaj Çamurunun Fonksiyonları:

Kuyu tabanının temizlenmesi

Matkabın kestiği kırıntıların yeryüzüne taşınması

Sondaj durduğunda çamur içinde kalan kırıntıların çökelmesini önleme

Matkabın ve boruların soğutulması ve yağlanması

Kuyuda göçmeye ve oluk oluşmasına engel olma

Kuyu kenarında geçirimsiz bir kek oluşturma

Yüksek formasyon basınçlarını kontrol etme

Kuyuda çalışan metal boru v.b. gibi parçaları korozyona karşı koruma.

6.3.3.3. Jeotermal kuyularda çimentolama

Çimentolama işlemi; muhafaza borusu-kuyu duvarı ve kuyu kademelerinde kullanılan muhafaza

borusu duvarlarının tamamen çimento şerbeti ile doldurulması işlemidir. Çimentolanan seviyeler,

muhafaza borularının birbirleri ile ve kuyu duvarı (formasyon) ile bağ oluşturarak yük taşıma ve özel

kuyu şartlarına karşı dayanım sağlama görevi görürler.

Sertleşmiş çimento sütunu, sıcak akışkan ve gazların sebep olabileceği korozyona karşı muhafaza

borularını korur ve sıcak akışkanın muhafaza borusu dışından kontrolsüz akışını önler. Yapılan

çimentolamada boşluk kalması durumunda, sıcaklık etkisi ile muhafaza borusunda oluşacak arızalar

artacak ve önlenemeyen problemlere sebep olabilecektir.

6.3.4. Kuyu kontrol sistemi

Kuyu kontrol sistemleri formasyon akışkanlarının kuyudan kontrolsüz olarak akmasını engeller.

Sondaj akışkanı, özgül ağırlığına ve kuyunun derinliğine bağlı olarak hidrostatik basınç uygular.

Sondaj sırasında matkap, çamurun o derinlikte uyguladığı hidrostatik basıncı aşan basınçta formasyon

akışkanı içeren bir rezervuara girince, formasyondan kuyuya doğru giriş başlar ve kuyu başından da

sirkülasyon akışkanı gelmeye başlar. Eğer bu geliş uygun prosedürle önlenmezse, formasyon akışkanı

kuyu başından kontrolsüzce gelmeye başlar. Bu durum ani geliş (blow-out) olarak adlandırılmakta olup

yüksek sıcaklıktaki formasyonakışkanının hem ekipmana hem de çalışanlara zarar verme potansiyeli

oldukça fazladır. Bundan dolayı kuyu kontrol sistemi kulelerin en önemli sistemlerinden birisidir. Ani

geliş’e önlem için kuyunun devamlı olarak sondaj çamuru ile dolu olması gerekir. Ayrıca kuyudan

gelen akışkanı engellemek için kuyubaşı emniyet vanası denilen özel ekipmanlar kullanılır.

Page 18: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

17

Kuyubaşı emniyet vanası bütün sondaj koşullarında kuyudan gelebilecek akışı durdurabilecek

kapasitede olmalıdır. Sondaj dizisi kuyudayken, kuyudan gelişi durdurarak diziyi hareket ettirebilmeyi

de sağlayabilmelidir. Ek olarak kuyubaşı emniyet vanaları, kuyu anülüsü basınç altındayken

sirkülasyona izin verebilmelidir.

6.3.4.1. Ani geliş’in Bazı Nedenleri:

Rezervuardaki pozitif hidrostatik basınç (artezyen)

Çıkış manevraları sırasında bir hidrostatik basınç düşümü formasyon basıncına olan üstünlük

dengesini bozması

Manevra gazının varlığı

Sirkülasyon kaybı (kuyuda su seviyesinin aniden düşmesi)

İlerleme esnasında kuyuda sondaj çamurunun bulunmaması

Kuyunun ısınması

Belirtileri;

Sıcaklıktaki hızlı artış,

Sirkülasyon sıvısında incelme,

Sirkülasyon sıvısında veya çamurunda kabarcıklar (gaz, buhar),

Çamur havuzu seviyesindeki yükselme

Sondaj ilerleme hızındaki artış (kuyuya giren akışkanın yarattığı ilave basınçla kırıntılar

hızla yukarı çıkar ve delme kolaylaşır.)

Motorların çalışmasındaki rahatlama

Çamur basınç göstergesinin aniden düşmesi

Kuyu basıncının aniden çok artması

Havuzlarda çamur miktarının artması

Klor iyonu konsantrasyonunun (tuzluluğun) artması.

6.4. Takım Sıkışması ve Tahlisiye

6.4.1. Takım Sıkışmaları

DC’lerin veya DP’lerin bir kısmının kuyuda sıkışarak sondaj hareketini kısıtlamasına “takım

sıkışması” denir. Bu durum oluştuğunda sondaja devam edilemez.

Pratikte takım sıkışma problemi başlıca iki ana sınıfa ayrılır:

a. Basınç farklılığı sıkışması

b. Mekanik sıkışmalar

Page 19: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

18

a. Basınç Farklılığı Sıkışması

Bu tür sıkışmalardan dolayı çok büyük kayıplar meydana gelmektedir. Oysa iyi eğitimli ve tecrübeli

bir sondaj personeli bu tür sıkışmaların daha meydana gelmesine fırsat vermeden çözebilir.

Unutulmamalıdır ki; bir sorundan kurtulmanın en kolay ve ucuz yolu problemlerden uzak durmaktır. Basınç

farklılığı sıkışması, adından da anlaşılabileceği gibi çamurun hidrostatik basıncı ile, formasyon basıncı

arasındaki aşırı farktan dolayı, gözenekli ve geçirgen bir formasyon karşısında, örneğin kumtaşı, kireçtaşı,

dolomitler gibi formasyonlarda ağırlık borularının yada muhafaza borularının formasyona yapışmasından

dolayı ortaya çıkar. Bu tür sıkışmalar aşağıda açıklanan şartların bazılarının bir araya gelmesiyle oluşur.

Çamurun hidrostatik basıncı, formasyonun hidrostatik basıncından çok büyüktür.

Dizinin yapıştığı formasyonun karşısında genellikle kalın, gözenekli ve geçirgen, kumtaşı, dolomit,

kireçtaşı gibi bir formasyon vardır.

Çamur basıncının fazla olması nedeniyle kuyu duvarında kalın istenilmeyen bir kek oluşmuştur.

Boru (DC yada muhafaza boruları gibi oldukça geniş yüzeye sahip borular) yukarıda belirtilen tipte bir

formasyon karşısında, uzun süre hareketsiz kalmışlardır.

Boruların yapışmasından önce ok az çamur eksilmesi yada kaçak olmuştur.

Basınç farklılığı sıkışmasında, takım aşağı yukarı hareket ettirilemez ve döndürülemez, fakat

sirkülasyonda herhangi bir kesilme olmaz. Çünkü, bu tür sıkışmalarda takımın kuyu tarafına dayanan

kısmında bir engelleme söz konusudur. Kuyunun tarafları serbesttir. Tamamen sıkışmış takım durumunda

ise ne sirkülasyonu sağlamak nede diziyi hareket ettirmek mümkündür.

Basınç Farklılığı Sıkışmasının Önlenmesi

Basınç farkından dolayı takım sıkışmalarına sebep olabilecek tüm faktörleri engellemek mümkün

olmasa bile bazı önemli tedbirler alınabilir. Bunlar:

Sondajın güvenliğini tehlikeye atmayacak dereceye kadar çamur ağırlığının düşürülmesi yani (Hs – Pf)

farkı azaltılarak.

Kontak alanını azaltarak.; kontak alanı daha öncede belirtildiği gibi, geçirgen formasyon ve çamur keki

kalınlığının bir fonksiyonudur. Formasyon kalınlığı değiştirilemeyeceğine göre, çamurun katı madde

miktarı ve su kaybı minimumda tutularak çamur keki kalınlığı düşük tutulmaya çalışılmalıdır. Sürtünme

faktörü, çamurun su kaybı ile doğru orantılıdır. Sürtünme faktörünü düşük tutmak için su kaybı

minimumda tutulmalıdır. Tüm bu nedenlerden dolayı petrol bazlı çamurlar takım sıkışmasına neden

olabilecek formasyonların delinmesinde çok iyi sonuç verirler.

Page 20: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

19

Kontak alanı aynı zamanda boru gövdesinin geçirgen formasyonla sürtünme içinde bulunan yüzey

alanına bağlıdır. Birçok sıkışma problemi DC’ler civarında olmaktadır ve takım sıkışma oranlarını

azaltmak için yüzey alanı minimum olan DC’ler seçilmelidir. Spiral DC’ler düz DC’lerden %50 daha az

yüzey alanına sahiptir. Spiral DC’lerin sıkışması durumunda uygulanacak çekme kuvveti düz DC’lere

göre %50 daha az olacaktır. Spiral DC’ler düz DC’lere göre ağırlıkları %4 ile %7 daha azdır. Kontak

alanı dizide stabilizerlerin kullanılması ile azaltılabilir.

Kontak alanı ve sürtünme faktörü zaman ile doğru orantılı olara büyüdüğünden, dizinin hareketsiz

bırakılma süresi kısa tutularak takımın sıkışma olasılığı azaltılabilir. Herhangi bir zorunlu durumda

aksine bir durum olmadıkça takım aşağı yukarı yada döner durumda tutulmalıdır.

Uygun ve iyi bir hidrolik program uygulanmalıdır.

14-3/4 ve daha geniş çaplı kuyularda sondaj yaparken kırıntılardan dolayı çamur ağırlığı anülüste

kontrolsüz olarak akabilir. Bu durumda gerekirse ilerleme hızı düşürülmelidir.

Bu tür sıkışmalarda kullanılmak üzere takımın üzerinde jar bulundurulması iyi sonuç verebilir.

Takım sıkışmasına neden olabilecek formasyonlarda sondaj yaparken, çamura petrol ve ceviz kabuğu

vs. katılarak sürtünme faktörü düşürülebilir.

Mekanik Takım Sıkışmaları

Sondaj dizisi mekanik olarak :

a) Kırıntıların veya yıkıntılı formasyonların annülüsü kapatması sonucu,

b) Dizinin kuyu içine çok hızlı şekilde indirilirken, matkabın kuyu içinde köprüleme yapmış bölümlere,

veya tabana çaptan düşmüş kuyuya çarpması sonucu

c) Dizinin anahtar deliği içine çekilmesi sonucu sıkışabilir.

d) Optimum hidrolik sağlanmadan, hızlı bir ilerleme sonucu kuyunun yeterince temizlenememesi

sonucu takım sıkışabilir.

Page 21: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

20

e) Su veya deniz suyu ile kaçaklı formasyonlarda kör sondaj yapılırken, kuyu tabanı ara ara viskoz bir

çamurla temizlenmelidir. Aksi durumda, sedimanlar yeteri hızda temizlenemediği için, matkabın

üzerinde yığılarak takımı sıkıştırabilir.

f) Çaptan düşmüş, yıpranmış matkap tarafından orijinal çaptan daha küçük çapta açılan kuyu; Daha

sonra indirilecek normal çaptaki matkaplar için sorun yaratır. Bu tür kuyularda matkap değişiminden

sonra iniş yapılırken mekanik takım sıkışmasına neden olmamak için dikkatli olunmalı ve bu

seviyeler yeni matkapla orijinal çapa taranmalıdır. PDC matkaplar yerine normal matkaplar

kullanılırken yada tersi durumda dikkatli olunmalıdır. Çünkü bu matkaplar farklı patternlerde kuyular

açar.

Mekanik takım sıkışmalarında, takımın kurtarılması için yapılan işlemler genelde takımın

döndürülmeye ve çekilmeye çalışılması ve eğer dizide jar bulunuyorsa jarın çalıştırılması yolundadır.

Bu işlemlerden başarılı sonuç alınmadığı durumlarda, sıkışma bölgesine organik sıvı karışımı basılır.

Şeyllerin Neden Olduğu Takım Sıkışmaları

Killer ve şeyller gibi plastik özelliklere sahip formasyonların delinmeleri büyük zorluklar yaratabilir.

Çoğu zaman bu malzemeler matkabın tüm dişlerini sararak matkabın çalışmasını engeller. Bu duruma

“matkap kafa yaptı” deriz. Yada bu formasyonlar kuyuda şişerek kuyu çapının daralmasına ve çıkış

sırasında takımın sıkışmasına neden olurlar. Bu tür formasyonlar delinirken her 4 -5 tij ilerlemeden

sonra dizi 60 – 70 metre yukarı çekilir ve kuyu yeniden taranır. Buna “short-trip” diyoruz. Bu

formasyonlarda asıl yapılması gereken, formasyonların şişmesini engellemektir. Bunu sağlamanın en

kolay yolu iyi bir çamur hazırlanması ve su kaybının azaltılmasıdır. Çamurun su kaybının yüksek

olması halinde formasyona filtre olacak sular, kil ve Şeyllerin şişmesine neden olacaktır. Eğer

formasyon zayıf çimentolu ve çimento maddesi suda çözünebilen bir formasyonsa bu durumda kuyu

yıkılarak takımı sıkıştıracaktır.

Böyle bir durumdaki takımı kurtarmak için spot enjeksiyonu denenir. Başarılı sonuç alınamazsa

takım çözülür ve geri kalan kısmın wash-over yapılarak alınması gerekebilir.

Çamur Kaçaklarının Neden Olduğu Takım Sıkışmaları

Sondaj esnasında veya muhafaza borusu indirilirken, sondaj sıvısının veya çimentolama işlemi

esnasında çimento karışımının kısmen veya tamamen (sirkülasyonun kısmen veya tamamen

kesilmesine) formasyona kaçmasına “kaçak” denir. Çamur kaçağı, çamur hidrostatik basıncının

formasyon çatlatma basıncını geçerek, formasyonda çamurun içine akabileceği çatlakların

oluşmasıyla meydana gelir. Çamur kaçağının oluşabilmesi için, çatlak boyutlarının çamurun içerdiği

katı maddelerin boyutundan büyük olması gerekir. Pratikte, çamur kaçağına neden olabilecek çatlak

boyutları (çatlak genişliği) 0,1 – 1,00 mm arasındadır.

Page 22: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

21

Her tip formasyonda çamur kaçağı oluşması ihtimali varken, bu olasılık özellikle zayıf ve gözenekli

formasyonlarda daha yüksektir. Yumuşak formasyonlarda (örneğin kumtaşı) çamur kaçağının

oluşması, formasyonun yüksek geçirgenliğine ve düşük çatlama basıncına bağlanır. Sert

formasyonlarda ise (örneğin; Kireçtaşı, dolomit ve sert şeyller) çamur kaçağının oluşması, bu tip

formasyonların içerdiği doğal çatlaklar, boşluklar gibi nedenlere bağlanır.

Formasyonun çatlaması birkaç faktöre bağlıdır. Bu faktörler; çamurun uyguladığı hidrostatik basınç,

kayacın doğal geçirgenliği ve gözenekliliği, kayacın kopma dayanımı gibi etkenleri içerir. Çatlağın

boyutu, yönü, uzunluğu gibi konular oldukça karmaşık ve konumuzla doğrudan ilgili değildir.

Daha önce belirtildiği gibi, formasyonun çatlaması çamur tarafından formasyona uygulanan

hidrostatik basıncın formasyon çatlatma basıncını geçmesiyle oluşur. Formasyona etkiyen basıncın

fazlalaşması, dizinin hızlı bir şekilde kuyuya indirilmesiyle yaratılan piston etkisinden kaynaklanabilir.

Dizinin hızlı indirilmesinden kaynaklanan ve “surge” basıncı olarak ifade edilen basınç ve çamurun

hidrostatik basıncı toplamı, formasyonun çatlatma basıncını geçerek çamur kaçağına neden olabilir.

Yüzey formasyonlarında, formasyonun yıkanması ve yüksek ilerleme hızları sonucu çamura

karışan kırıntıların fazlalaşması çamur ağırlığını arttırarak, formasyonun çatlamasına neden olabilir.

Kaçağın önlenmesi

Kaçağın önlenerek sirkülasyonun sağlanması için aşağıdaki metotlar uygulanır:

1) Çamur yoğunluğunun azaltılarak, çamurun hidrostatik basıncının formasyon basıncına

eşitlenmesi.

2) Kaçak önleme maddelerinin (Kaçak zonlarını tıkayıcı maddelerin) çamura katılarak, kaçak

zonlarına basılması.

6.4.2. Tahlisiye

Kuyudaki alet ve diğer ekipmanların, bir bölümünün yada tamamının kuyuda kalarak sondajı yada

üretimi engellemesinden dolayı, bu engellerin kaldırılmasına yönelik olarak kuyudaki malzemelerin

çıkarılması çalışmalarına tahlisiye denir.

Tahlisiye işlemi aynı zamanda ekonomik boyutuda olan bir faaliyettir. Ekonomi tahlisiyenin devam

edip etmemesinde önemli bir rol oynar. Eğer şirket sınırsız parayı ve zamanı göze alabilirse hemen hemen

her tahlisiye işlemi başarıya ulaşabilir.

Tahlisiye işlemi tecrübe işidir. Tahlisiye için doğru malzeme ve ekipmanı seçmek ve doğru yöntemi

uygulamak hem ekonomik hem de hızlı bir sonuç alınmasına neden olacaktır. Tahlisiyenin ekonomik

sınırları aşması durumunda ise kuyu terk edilir veya saptırılabilir.

Page 23: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

22

Başarılı bir tahlisiye için yakalanacak ve yakalayacak malzemelerin iyi ve doğru bir şekilde ölçülmesi

gerekir. Bu nedenle, sondaj kayıtları çok önemlidir. Kuyuya indirilen ve kuyuda çalışacak olan her türlü

malzeme rotary masasından geçmeden mutlaka ölçülmeli ve diş tipleri kayıt edilmelidir. Bir tahlisiye işlemi

sırasında bu bilgiler çok faydalı olacaktır.

En çok karşılaşılan ve tahlisiyeyi gerektiren halleri şöyle sıralayabiliriz:

1. DC, DP veya diğer sondaj ekipmanlarının kopması ve kuyuda kalması

2. Ağırlık yada muhafaza borularının basınç farklılığından dolayı kuyuya yapışması.

3. Formasyonun yıkılarak takımı çalışamayacak duruma getirmesi.

4. Şeyllerin şişerek takımı sıkıştırması.

Tahlisiye Malzemeleri

Anlaşılacağı gibi burada ya boru malzemelerinin yada boru dışında bir malzemenin kuyuda

kalması söz konusudur. Kuyuda kalan parçanın cins ve büyüklüğüne göre tahlisiye aleti seçmek

gerekir. Tahlisiye malzemeleri boruları yada parçaları kurtarmak üzere iki tipte tasarlanmışlardır.

Dizi ile ilgili kullanılan boru tahlisiye aletleri:

Overshotlar

Dişi yada erkek tool jointler

Erkek ve dişi tahlisiyeler

Spearslar

Parça tahlisiye aletleri

Ters Sirkülasyonlu Junk Busket

Cepli Boru (Junk Sub)

Mıknatıslar

Halatlı tutucular

Yardımcı Tahlisiye Aletleri

Yağlı Jarlar

Mekanik Jarlar

Nitrojen Jarlar

Öğütücüler

Washoverlar

Açılı dirsekler yada bağlantılar

Kesiciler

Ortalayıcı ve kılavuzlar

Page 24: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

23

7. JEOTERMAL ENERJİ SANTRALLERİ

7.1. Jeotermal Enerjisinin Kullanım Yolları

Jeotermal sistemler ve rezervuarlar, rezervuar sıcaklığı, akışkan entalpisi, fiziksel durumu, doğası

ve jeofizik yerleşimi gibi özelliklere göre sınıflandırılır. Sıcaklıklarına bağlı olarak sistemleri üç grupta

toplamak mümkündür. Bunlar;

Düşük entalpili sistemler : < 90 °C

Orta entalpili sistemler: 90 °C - 150 °C

Yüksek entalpili sistemler : >150 °C şeklindedir.

Sistemleri sıcaklıklarına göre ayırmak mümkün olduğu gibi entalpilerine göre de iki gruba ayırmak

mümkündür.

190° C’de 800 kj/kg. olan düşük entalpili

850 kj/kg’dan büyük olanlar ise yüksek entalpili sistemler olarak gruplandırılır.

Jeotermal sistemler sınıflandırılırken, sistemin fiziksel durumuna bağlı olarakta 3 farklı rezervuar

durumu tanımlanabilir. Bunlar;

Sıvının etken olduğu rezervuarlar,

İki farzlı jeotermal rezervuarlar,

Buharın etken olduğu rezervuarlar şeklinde olur.

Page 25: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

24

7.1.1. Doğrudan Kullanım

Jeotermal akışkanın enerjisinin ısıtmada veya sıcak kullanım suyu üretiminde kullanılmasıdır. En

büyük ikinci doğrudan kullanım alanı ise sera ısıtmasıdır. Termal turizm tesisleri de doğrudan kullanımı

oluşturmaktadır, doğrudan kullanım çerçevesinde akışkanın ısısı, endüstriyel proseslerde de

kullanılabilir. Jeotermal sistemler, gaz yakıtlı sistemlerden %48, sıvı yakıtlı sistemlerden ise %75 daha

verimlidir.

7.1.2. Dolaylı Kullanım

Elektrik üretimi için değişik buhar çevrimi uygulamaları bulunmaktadır. Suyun hakim olduğu

jeotermal sistemlerde üretilen akışkan iki fazlı olduğundan, bunların türbine girmeden önce sıcak

sudan ayrılması gereklidir. Bu çevrim dünyanın birçok ülkesinde kullanıldığı gibi Türkiye’de de

kullanılmaktadır. Bu çevrimde doymuş buhar, daha düşük bir basınçta yüzeyde bulunan

seperatörlerde ayrılır. Daha sonra türbine gönderilen buhar, burada genleşerek elektrik enerjisi

üretimini sağlar. İki fazlı akışkan daha fazla verim elde etmek için iki kademeli sperasyon sistemiyle

birlikte çift giriş basıncına sahip türbinler kullanılır. Bur da birinci kademe ayrışımdan sonra alınan

sıcak su, daha düşük basınçlı buhar, türbine ait kondansatöre verilerek elektrik üretimi bir miktar

artırılır

7.2. Jeotermal Elektrik Santralleri Çeşitleri

Çıkarılan jeotermal akışkanın haline bağlı olarak elektrik üretimi için farklı çevrimler kullanılır.

Türbinin bir enerji kaynağını, dönüş hareketine çevirmesi için buhar kullanılır. Anılan buharın direk

rezervuarlardan gelen akışkan olması durumu ya da kullanılan akışkanın farklı olması durumuna göre

elektrik santralleri üçe ayrılır. Kullanılan ikili akış- kanın kaynama noktası daha düşük olduğu için

kısmen düşük sıcaklıktaki rezervuarlarda kullanılabilir. (Rezervuarlarda en düşük sıcaklık 150°C

üzerinde olması tavsiye edilir). Bu durumda ısı değiştiriciler birinci akışkan ile ikili akışkan arasında ısı

transferini sağlarlar. Sistemler;

Direkt Buhar

Flaş Buhar

İkili Akışkan (Binary Plants) şeklindedir.

Page 26: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

25

7.2.1. Direk Buhar Santralleri

Buhar etken rezervuarlarda; kuru, doymuş ya da aşırı ısınmış buharın direk olarak türbinde

kullanıldığı çevrimlerdir. En basit ve en ekonomik jeotermal çevrim yoğuşmasız kuru buhar çevrimidir.

Bu sistemde buhar doğrudan atmosfere atılır.

7.2.2. Flaş Buhar Santralleri

En sık karşılaşılan rezervuar tipi iki fazında beraber bulunduğu rezervuardır. Özellikle artezyen

kuyularda su ve buhar karışımına rastlanır. Çıkarılan jeotermal akışkan genellikle doymuş sıvı-buhar

karışımıdır. Bu durumlarda buhar yüzdesi yeterince yüksekse buhar sıvıdan ayrılır ve buhar türbine

gönderilirken kalan sıvıda yer altına enjekte edilir. Buhar yüzdesi düşük olduğu veya jeotermal

akışkanın tamamen sıvı fazında olduğu durumlarda püskürtmeli buhar çevrimleri kullanılır.

Page 27: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

26

7.2.3. Çift Akışkanlı Santraller (Bınary Plants)

Düşük sıcaklıkta ve sıvı ağırlıklı jeotermal kaynaklardan elektrik üretiminde ikili çevrim diye

adlandırılan bir çevrim kullanılır. Bu çevrimde türbinde geçen aracı akışkan jeotermal buhar olmayıp

ikili akışkan adı verilen ve kaynama sıcaklığı çok düşük

olan bir akışkandır. Bu çevrimde, doymuş buhar, daha

düşük bir basınçta yüzeyde bulunan separetörlerde

ayrılır. Daha sonra türbine gönderilen buhar burada

genleşerek “ELEKTRİK ENERJİSİ” üretimini sağlar. İki

fazlı akışkanın ayrışmasından arta kalan sıcak su olarak

yeryüzüne bırakılır. Ancak işin doğrusu rezervuara suyun

tekrar basılmasıdır. İki fazlı akışkanlardan daha fazla

verim almak için iki kademeli sperasyon sistemi ile birlikte

çift giriş basıncına sahip olan türbinler kullanılır. Burada

birinci kademe ayrışımdan sonra alınan sıcak su daha

sıcak su daha düşük basınçta ikinci bir ayrışıma tabi tutulur. Buradan alınan düşük basınçlı buhar,

türbinin alt kademesine verilerek üretilen elektrik enerjisine katılarak miktar artırılır.

Page 28: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

27

7.2.4. Entegre Jeotermal Enerji Kullanımı

Entegre santrallerde elektrik enerjisi üretiminin yanı sıra farklı birçok alanda jeotermal kaynak

kullanılmaktadır. Bu alanların başında seracılık, ısıtma / soğutma, mineral eldesi, balık yetiştiriciliği,

meyve / sebze kurutma, CO2 üretimi gibi alanlar gelmektedir. Son dönemlerde hidrojen eldesi için de

kullanım söz konusudur.

Page 29: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

28

7.3. Jeotermal Enerji Santrallerinde İşletme Dönemi Risk ve Hasar İncelemesi

Jeotermal Enerji Santralleri kompleks sistemlerdir. Çift akışlı santraller için (Binary Plants)

kaynaktan çıkarılan su (brine) ve buhar(steam) ayrı boru hatları ile evoparatörlere taşınır, bu bölümde

sıvı faz buhar fazına dönüştürülür. Evoparatörlerden çıkan sıcak su ve buhar eşanjör sistemlerine

alınır. Kapalı sistem içerisinde bulunan ısı transfer sıvısına (bütan, pentan vb.) eşanjörlerde ısı

transferi kademeli olarak gerçekleştirilir. Gaz fazına geçen bütan ya da pentan türbinde(ya da

genişletici - expender) genişletilerek alternatör vasıtası ile elektrik enerjisi elde edilir. Kapalı sistemde

dolaşan kimyasal soğutularak tekrar sıvı faza dönüşür ve çevrime devam eder. Kullanılan kaynak suyu

ise reenjeksiyon kuyularına basılarak kaynak korunmuş olur.

Basitçe açıkladığı üzere Jeotermal Enerji Santrallerinde enerji üretimi için farklı birçok makine

grubu kullanılmaktadır. Pratikte 40 – 50 yıl ömür biçilen jeotermal enerji santralleri çok daha uzun süre

çalışabilmektedir. Üretim faktörü HES, RES, GES gibi diğer yenilenebilir enerji santrallerine oranla çok

daha fazla olup normal şartlar altında % 99’ luk oranla üretime devam edebilmektedir.

Sistem entegre çalıştığından herhangi bir bölümde meydana gelmesi muhtemel arıza enerji

üretiminin tamamen durmasına neden olabilir. Entegre sistem için farklı koruma önlemleri bulunsa da

risk ve hasar tecrübelerimize dayanarak incelenmesi gereken risk unsurları şu şekilde özetlenebilir;

Tasarım / Montaj Problemleri

T-G Set Hasarları

Yangın / İnfilak

Mekanik Problemler (Kabuklaşma, Korozyon)

Deprem

Kar Kaybı

Sorumluluk / Çevre

Kaynak Performans Düşümü

Page 30: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

29

7.3.1. Tasarım / Montaj Problemleri

Türkiye’ de jeotermal santraller genel olarak Orta entalpili sistemlerdir (90 °C - 150 °C) Bu nedenle

günümüzde elektrik enerjisi üretimi daha verimli olmaları sebebiyle çift akışkanlı santraller (Bınary

Plants) ile yapılmaktadır. Binary santrallerin çalışma prensibi Organik Rankine Cycle(ORC) olarak

bilinen yüksek verimli bir enerji üretim biçimine dayanmaktadır.

Organic Rankine Cycle (ORC) ısıyı elektriğe çeviren, yüksek verimli bir enerji üretim biçimidir.

Çalışma prensibi genel olarak, turbo jeneratörün termal enerjiyi önce mekanik enerjiye, sonrada bir

elektrik jeneratörü vasıtasıyla elektrik enerjisine çevirmesidir. Geleneksel buhar türbininde akışkan

olarak su buharı kullanılmasına karşın ORC sisteminde moleküler ağırlığı sudan yüksek olan bir

akışkan kullanılmaktadır. Bu nedenle türbin daha düşük devirde çalışır ve metal aksamlar, daha az

basınca maruz kaldığından dolayı türbinin işletme ömrü uzar. Uygun bir eşanjör sistemi kullanılarak

ısıtılan organik akışkan buharlaştırıldıktan sonra türbine iletilir. Türbine iletilen bu buharın sabit

basınçta genleşmesiyle mekanik enerji üretilir. Mekanik enerji jeneratör vasıtasıyla elektrik enerjisine

dönüşür. Ardından, kapalı devre içinde dolaşan organik akışkan, hava veya su kullanılarak

soğutularak yoğuşturulur ve kapalı devre içerisinde rejeneratöre pompalanarak döngüyü devam eder.

Page 31: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

30

Isı kaynağı, termal enerjiyi organik akışkana aktarır ve buharlaşmasına neden olur.

Türbin içinde yüksek basınçlı organik akışkan akar.

Organik akışkan türbini döndürerek mekanik enerji açığa çıkarır.

Türbin, jeneratörü döndürerek elektrik enerjisi üretir.

Soğutma suyu, düşük basınçlı organik akışkan üzerindeki ısıl enerjiyi alır. Organik akışkan bu

yolla yoğunlaştırılmıştır.

Yoğunlaştırılmış organik akışkan sıvı evaporatöre pompalanır.

ORC sistemi uygulanarak atık ısı geri kazanımında yüksek enerji verimliliği sağlanır: Sistemde

toplam %2’lik bir termal kayıp oluşur, kalan termal gücün %72-%78’si türbinde mekanik enerji üretimi

sırasında kullanılır, %20-%26’sı ise jeneratörde elektrik enerjisine çevirilir. Bu yüzden ORC sistemi

verimli, net ve güvenilir bir elektrik üretme yoludur.

ORC santrallerinde tasarım montaj hataları birçok hasarın nedeni olabilmektedir. Genellikle

garanti döneminde ortaya çıkan tasarım / malzeme / montaj kusurları sigorta sektörüne kar kaybı

hasarı olarak yansımaktadır. Günlük enerji üretimi karşılığının 20.000 $ - 40.000 $ seviyelerinde

olduğu düşünülürse ciddi tazminatların oluşması kaçınılmazdır.

Özellikle kademeli olarak yapılan faz geçişleri doğru ayarlanamaz, malzeme seçimi doğru

yapılamaz, montaj sırasında kaynak işleri tolerans dahilinde gerçekleştirilemez ise nozul aşınması,

türbin kanatlarının aşınması gibi sorunlar ortaya çıkabilmektedir.

Tasarımın hatalı olması soğutucuların sürekli çalışması, dolayısıyla sistemin sürekli sınır toleransa

ulaşması, sistemin dengesiz yükte çalışması gibi sorunlara yol açarak beklenenden önce malzeme

ömürlerinin tükenmesine, sistemin sık sık devreden çıkmasına neden olabilmektedir.

Page 32: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

31

Santrallerinde hasar ve durmaların zaman bakımından tablosu incelendiğinde en kritik

dönemlerin santralin devreye alındığı zaman ile(malzeme-dizayn-montaj hataları) ekipmanların uzun

süren kullanımı sonrasındaki (aşınma,izolasyon zafiyetleri,yorulma)dönemler olduğu anlaşılmaktadır.

Jeotermal Enerji Santrallerinde mekanik ve elektro mekanik hasar riskinin azaltılabilmesinde

santral inşasında ve dizaynında tecrübeli, konusunda uzman firmalar ile çalışılması önemli bir kriter

olarak görülmekte, aynı durum işletme dönemi içinde önemli bir kriter olarak göze çarpmaktadır.

Jeotermal Enerji Santrallerinde kurulum işi farklı konularda uzmanlık gerektiren alanlar için farklı

firmaların oluşturduğu konsorsiyumlar ile yapılabilmektedir. Bu durumda ortaya çıkan koordinasyon

eksiklikleri ciddi bir risk unsurunu ortaya çıkarmaktadır. Risk incelemeleri sırasında santral

kurulumunun hangi şirket(ler) tarafından yapıldığı incelenmeli, şirketlerin sektör tecrübesi, varsa

markanın kronik problemleri detaylıca araştırılmalıdır. Yüksek mühendislik bilgisi ve deneyimi

gerektiren JES tasarımı / kurulumu işi için sektöre yeni giren şirketlerin ciddi tehlike oluşturabileceği

unutulmamalıdır.

Page 33: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

32

7.3.2. Generatör Hasarları

Generatör hasar nedenlerinin başında sargılardaki yaşlanma gelmektedir. Bu durum tüm

makinelerde beklenen bir durum olmakla birlikte hasar sebepleri arasında en büyük paya sahip diğer

iki etmenin hatalı montaj ve bakım olduğu görülmektedir.

Generatörlerde meydana gelen hasarlar yangın ya da kavrulma şeklinde belirir. Genellikle

kavrulma sonucu izolasyon değerlerini yitiren stator sargılarının değişimi ile sonuçlanır. Aynı zamanda

rotor kısmında meydana gelmesi muhtemel sorunlar sebebiyle salınım testlerinin yapılması gerekir.

Page 34: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

33

7.3.3. Yangın / İnfilak

Düşük sıcaklıklarda çalışan ORC (Doğal Rankin Çevrimi) santrallerindeki önemli bir işletme riski

santrallerde alkol, pentanol, bütan gibi erken kaynayan sıvıların kaynatılması ve elde edilen buharın

türbine verilmesi ile ortaya çıkar. ORC santrallarında kullanılan ORC akışkanı son derece yanıcı ve

parlayıcı özellikler taşır. Bundan dolayı yangından korunma çok önemlidir. Kapalı sistem içerisinde

dolaşım gerçekleştiğinden risk kabul edilebilir olarak görülse de santralın herhangi bir yerinde yangın

çıkarsa ORC tankının emniyeti için hemen ORC tankının soğuk tutulması için duşlama başlamalıdır.

Bütün yangından korunma sistemlerinin NFPA (National Fire Protection Association) kurallarına göre

yapılması faydalı olacaktır. Yangın pompalarının uyması gereken standart NFPA-20 dir. Bu standartta

yangın pompalarının performans ve malzeme özelliklerine bazı şartlar getirilmiştir. Yangın

pompalarında çalışma ömrü boyunca maksimum güvenilirlik ve basınç değerlerinin sağlanması

öngörülmektedir.

Sistemin belirli noktalarında emniyet valfleri yer almaktadır. Ayrıca patlayıcı akışkan kapalı sistem

içerisinde dolaşmaktadır. Jeotermal santraller düşük sıcaklıklarda(150 °C – 300 °C) çalıştıklarından

sıcaklıktan dolayı ortaya çıkan basınç yükselmesi ve buna bağlı olarak patlama hadiseleri de beklenen

bir durum değildir.

7.3.4. Mekanik Problemler (Kabuklaşma / Korozyon)

Jeotermal Enerji Santrallerinde genel olarak kullanılan mekanik ekipmanlar şu şekildedir;

Var = Genellikle kullanılan; yok = genellikle kullanılmayan Belki = bazı kosullar altında kullanılan

Page 35: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

34

Jeotermal kuyularda karşılaşılan en bilinen mekanik problemler kabuklaşma ve korozyondur.

Kabuklaşma problemi son yıllarda farklı yöntemler ile hemen hemen çözülmüş durumadır. Korozyon

problemi ise doğru bakım – onarım koşulları ile rahatlıkla önlenebilir.

7.3.4.1. Kabuklaşma

Jeotermal kuyularda karşılaşılan problemlerden biri kabuklaşmadır. Kabuklaşma jeotermal

akışkanın basıncının azalması, sıcaklığının değişmesi, erimiş gazların açığa çıkması gibi olayların

sonucunda ortaya çıkmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalarla uygun inhibitörlerin bulunması

sonucunda kabuklaşma problemleri ortadan kaldırılmıştır.

7.3.4.2. Korozyon

Tüm jeotermal akışkanlar çok az miktarlarda olsa da H2S ihtiva etmektedir. Havanın

oksijeniyle temas eden H2S, asit oluşturmakta ve kolon boruları ile kuyu techiz borularında

delinmelere sebep olmaktadır. Bu etkinin minimuma indirilebilmesi için jeotermal akışkanla temas

eden pompa ve kuyu aksamının havayla teması önlenmelidir. Pompa kolon borularının dışı ve techiz

borusunun oksijenle temasının önlenmesi kuyu içinin azot ile basınçlandırılması gerekmektedir. Kolon

borularının içinin havayla temasının engellenebilmesi pompanın devamlı durdurulmadan

çalıştırılmasıyla mümkündür. Bu sebepten start-stop çalışma yerine frekans kontrolü yardımıyla

pompa debisinin ayarlanması tercih edilmelidir.

7.3.4.3. Uzama Farklılıkları

Jeotermal santrallerde bilinen diğer bir mekanik sorun ise pompalarda uzama farklılıklarıdır.

Kuyu içi sıcaklıkları derinliğe bağlı olarak değişmektedir. Pompanın çalışmasıyla derinlerdeki daha

sıcak akışkanların etkisiyle ani sıcaklık değişimleri sonucunda pompada ısınma hızına bağlı olarak

farklı uzamalar meydana gelmektedir. Dik milli derinkuyu pompası iki kısımda incelenirse birinci kısmı

kolon borusu, mil muhafaza borusu, pompa araçanakları, ikinci kısmı ise kolon milleri, pompa mili ve

çarklar olarak ele alınabilir. Pompayı çalıştırmadan önce ısıl dengede bulunan bu elemanlar pompa

çalışınca eksenel hidrolik kuvvetlerin etkisiyle milde bir uzama meydana gelir. Kısa bir süre sonra

kolon boruları yüksek sıcaklıklı jeotermal akışkanla karşılaşınca hemen uzayacaktır. Miller daha kalın

ve korunmuş olduklarından geç ısınacağından pompa çarkları aynı seviyede kalırken kolon boruları

uzadığı için araçanaklar aşağıya doğru inecek, netice olarak çarklar araçanakların üstüne

dayanacaktır. Bir müddet sonra miller de ısınınca araçanaklar içindeki çarklar tekrar denge durumuna

gelecektir.

Page 36: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

35

Her sektörde olduğu gibi JES işletmelerinde de önleyici bakım koşulları önem arz etmektedir.

JES’ ler için genel bir bakım çizelgesi aşağıda paylaşılmıştır. Doğru bakım yöntemleri ile mekanik

hasar frekansı minimum düzeye rahatlıkla indirilebilir.

7.3.5. Deprem

Deprem riski Jeotermal Santraller için uzun yıllardır tartışılan bir konudur. Bilindiği üzere ateş

çemberi olarak adlandırılan jeotermal kuşaklar genellikle deprem bölgelerinde yer almaktadır, bu

nedenle deprem riskinin etkin olduğu düşünülmektedir. Ancak 11 Mart 2011’de 9 büyüklüğündeki

depremden etkilenmiş olan jeotermal

elektrik üretim santralleri deprem

olduğu anda otomatik olarak kapanmiş

ancak ertesi gün yine aynı kapasitede

çalışmaya devam etmişlerdir. Bu olay

jeotermal elektrik santrallerinin ve bu

bağlamda diğer jeotermal

uygulamaların ne kadar güvenilir ve

sürüdürülebilir olduğunu göstermiştir.

Ayrıca bu hadiseden sonra Japonya

jeotermal enerjiyi nükleer enerjiye

alternatif olarak seçtmiştir. Deprem

riski JES’ ler için kabul edilebilir

düzeyde bir sirk unsurudur.

Page 37: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

36

7.3.6. Kar Kaybı

Üretilen enerji SCADA sistemi ile kayıt altında bulunmaktadır. Bu kayıtlar üretim zamanlarını, hasar

nedeni ile ortaya çıkan durmaları ve toplam durma gün sayısını görmek içinde bir hasar anında en tekin

kullanılabilir kayıtlardır.

Santrallerde kullanılan ekipmanlardan bazıları genellikle o santral için özel üretildiğinden bu

ekipmanlarda hasara bağlı oluşacak durma süreleri azımsanmayacak düzeydedir. Bu ekipmanların

başında gelen türbin generatör seti yedeklemesi riskin dağıtılması açısından önemli bir faktördür. Günlük

enerji üretimi karşılığının 20.000 $ - 40.000 $ seviyelerinde olduğu düşünülürse genellikle birden fazla aynı

tip santrale sahip işletmeler için yedekleme maliyeti makul bir maliyet olacaktır.

Ayrıca santral generatör ekipmanlarının onarımında yedek parçalar genellikle yurt dışından

getirilmektedir. Hasar sonrası değişimi gereken parçanın termin süresi toplam durma süresi içinde çoğu

zaman fiili onarımdan daha çok yer tutmaktadır. Durma süresi ve kar kaybı talebini doğrudan etkileyen

uzun temrin süreleri çok yüksek kar kaybı taleplerini beraberinde getirmektedir.

Bu nedenle JES poliçeleri için kar kaybı talebinin değerlendirmesinde değişimi gereken malzemenin

termin süresi hariç fiili onarım ve devreye alma süresi dikkate alınmalıdır.

Genellikle ilk yapım sözleşmelerinin çoğunda üretici ve tedarikçiyi koruyan maddelerin varlığı göze

çarpmaktadır. Bu nedenle hem poliçeye doğru bir işlerlik kazandırmak, hem de kullanıcıyı korumak adına

poliçenin tekliflendirme aşamasında JES mekanik ve elektrik yapısını oluşturan kıymetlerin mal ve hizmet

alım sözleşmelerinin tedariği, poliçe tasarımının da sözleşme içeriğine göre yapılması bir hasar anında

maliyet yönetimi için fayda sağlayacaktır. Makina Kırılmasına bağlı kar kaybı hasarı için gün bazında

muafiyet belirlenirken en spesifik malzemenin termmin ve arızaya müdahale süresi kriter olarak alınmalıdır.

Santrallerden başlayarak şebekeye ulaşan iletim ve dağıtım hatlarının yapılandırıldığı alan boyunca

tümünün sigorta güvencesine alınması mümkün olmadığı gibi riski de açık alandaki tüm sabit varlıklar gibi

oldukça yüksektir. Bu da iletim hatlarında sigortalanabilir mesafenin belirtilmesini zorunlu kılmaktadır.

Page 38: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

37

7.3.7. Çevre Riski

Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan jeotermal enerjinin fosil yakıtların yerine kullanılması sera

etkisi yapan gaz emisyonlarının azalmasına neden olmaktadır. Fakat bununla birlikte jeotermal enerjinin

kullanımı ile çevreye fiziksel ve kimyasal zararlı etkiler yapabilir. Bu amaçla jeotermal araştırma ve

uygulamalarında gerekli olan jeolojik, jeofizik ve kimyasal bilgiler toplanmalı ve bunların değerlendirilmesi

yapılmalıdır. Bu sayede jeotermal enerjinin çevreye verebileceği zararlara karşı önlem alınması ile çevreye

dost olması sağlanmış olur. Hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkeler yenilenebilir enerji kaynağı olan

jeotermal enerjiye doğru yönelim göstermiştir. Aynı zamanda doğal kaynakların restorasyonu ve

korunması, çevrenin olumlu etkilenmesinin sağlanması ve yaşam şartlarının kalitesinin arttırılmasına aynı

anda dikkat edilmesi gerekmektedir. Pek çok doğal kaynaklara göre jeotermal kaynakların çevreye etkisi

olumsuz değildir. Ancak yine de eğer uygun ölçümler yapılmaz ve kontroller sağlanmazsa jeotermal enerji

her ne kadar diğer enerji kaynakları gibi zararlı olmasa da çevreye negatif etkiler yapar. Bazı olası olumsuz

etkiler aşağıda açıklanmıştır.

Jeotermal kaynakların kullanılarak elektrik enerjisi üretiminden dolayı oluşan çevresel etkileri kabaca

şöyle sınıflandırılabilir;

Sondaj süresinde ekosistemin bozulması

Kuyu sondajları boyunca jeotermal sıvı ile su ve toprağın kirlenme riski

Tesisin işletilmesi süresince CO2 ve H2S emisyonları

Jeotermal sıvının ekstraksiyonu nedeniyle arazinin çökme riski

Üretim boyunca rezervuardaki basınç ve sıcaklık değişimi kimyasal dengeyi etkiler. Bu da ek çözünme

ve çökelmelere neden olur. Kirletici kaynaklar kabaca şöyle toplanabilir;

Kuyular ( yüzey ekipmanları yoluyla)

Separatörler

Buhar boruları

Silencerler

Kondenserler (yoğuşmuş buhar atımı yoluyla)

Soğutma kuleleri

Reenjeksiyon sistemleri

Page 39: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

38

7.3.8. Kaynak Performans Riski

Kaynak riski, yüksek yatırım maliyeti, yüksek ihale bedelleri ve sahalar arası etkileşim sektörün önde

gelen sorunlarıdır. Düşük sıcaklık, düşük geçirgenlik ve derin kuyular (>3000 m) yatırım maliyetlerini

artırmaktadır. Yüksek saha bedelleri (110 milyon USD’ye ulaşan) fizibiliteleri olumsuz etkilemektedir.

Jeotermal kaynaklı elektrik üretimindeki hızlı büyüme, jeotermal anomalilerin parçalanarak bütünlüğünün

bozulacak şekilde ayrılması ve işletme haklarının satılması, yasal alt yapının eksikliği ve büyük ölçekli

üretim ve re-enjeksiyon nedeniyle sahalarda soğuma riski yakın gelecekte ciddi sorunlar yaratabilir.

8. Jeotermal Enerji Santrallerinin Sigortacılık Sektörü İle İlişkisi:

Son yıllarda büyük bir ivme ile gerçekleşen kurulu kapasite artışıyla doğru orantılı olarak Sigorta

Sektörü de üretim anlamında belirgin şekilde etkilenmiştir. Jeotermal Elektrik Santrallerinin birden çok

sigorta konusu kıymeti yapısı içinde bulundurduğundan(inşaat-makine-elektronik) bu alt dallar ile ilgili

hareketli imalat sektörü, sigorta sektörünüde bu harekete dâhil etmektedir.

Jeotermal Elektrik Santralleri projeleri de diğer enerji santralleri projelerinde olduğu gibi başta lisans

maliyeti olmak üzere yatırım meblağı yüksek büyük çaplı projeler olduğundan, proje finansmanında

yatırımcının uzun vadede santral projesinin maruz kalabileceği tüm riskleri kapsayan sigorta poliçesine

ihtiyaç duyması olağan bir durumdur.

Genel olarak Jeotermal Elektrik Santralleri projenin montajından önce kuyu inşaatları, montaj

sırasında ve enerji üretimi sırasında oluşabilecek riskleri ayırmak ve bu safhalara uygun riskleri tespit

ederek uygun poliçe türleri ile teminat altına almak suretiyle yapılmaktadır.

Jeotermal sahaların lisansları çok yüksek maliyetlerle katlanılarak alınmaktadır. Bu nedenle jeotermal

sondaj işlerine ivedlikle başlanmakta, üretim ve re-enjeksiyon kuyuları açıldıkça üretime entegre

edilmektedir. İnşaat ve üretim faaliyetlerinin eş zamanlı ilerlemesi sigortacılar için bazı karışıklıklara neden

olabilmektedir. Dikkate alınması gereken diğer bir konu ise yüksek maliyetlere katlanılarak büyük bir

emekle açılan jeotermal kuyuların inşaat işleri tamamlandıktan sonra teminatsız kalmalarıdır. Yangın

sigortası yapılamayan altyapı tesisleri için İnşaat Poliçelerinde CECR (Civil Engineering Completed Risks) /

Tamamlanmış İnşaat Riskleri teminatına yer verilerek sorun çözülmektedir.

Page 40: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

39

Jeotermal Elektrik Santrallerinin en riskli olduğu dönem kurulumdan sonraki ilk 2 - 3 yıldır. Bu

dönemde tasarım / montaj hataları, malzeme kusurları gibi birçok kusur ortaya çıkmaktadır. Bu hasarların

hemen hemen tamamı garanti kapsamında üretici firmalar tarafından karşılanmaktadır. Üretici firma ve

marka seçimi garanti kapsam ve koşullarının işletilmesinde son derece önem arz etmektedir. Sektörde

yerleşik, etkin ve pazar hakimi olmayan markalarda tedarik ciddi sorundur. Her türlü malzeme, yedek

parça, süpervizör ve diğer profesyonel hizmetler anlamında da marka önemlidir. Üreticilerin Türkiye

pazarlarına bakışı pozitif değil ve sorunludur. Tek yönlü çıkar ilişkisi olarak kurguladıklarından her türlü

sözleşmeyi kendi lehinde olacak şekilde düzenlediklerine tanık olunmaktadır. Bu yönü ile teminat

sağlanmadan önce sigorta sözleşmelerine aykırı maddelerin gözden geçirilmesini önemle tavsiye ederiz.

Özellikle garanti kapsam ve koşullarının yanı sıra cezai şartların dikkate alınması kritiktir. Hizmet ve mal

tedariği zincirinde dünya pazarlarındaki sorunları dikkate alır isek arıaza ve hasar anında bekleme süresi –

iş durması – kar kaybı süreleri olağan dışı zaman kaybına yol açmaktadır. Bu durumun farkındalığındaki

üreticilerin kendi pozisyonlarını koruyan sözleşme maddelerinin ululararası genel geçer kuralların dışına

dahi çıktığı gözlenmiştir. Aynı durumu sigorta sektörünün gözeterek sigortalı adaylarını uyarmasını önemli

nokta olarak görüyoruz.

Jeotermal enerji üretimi kesintisiz ve en verimli santral türüdür. Her türlü durmada mutlaka üretim ve

kar kaybı oluşur. Üreticiler buunun farkında olarak özellikle satış sözleşmelerinde kar kaybını üstlenmezler.

Ancak sigortalılara sunulan CMI 1303 garanti kapsamında makine arızasından kaynaklı kar kaybı klozu ile

ciddi kar kaybı hasarları tazmin edilmektedir. Üretici firmalar ile sigortalı firmalar arasındaki sözleşmeler de

rücu imkanının ortadan kaldırmakta, tüm tazminat yükümlülüğünü sigorta şirketlerine bırakmaktadır. Bu

nedenle özellikle ilk yıllarda meydana gelen hasarlar için gerek sigortalı şirketin biran önce enerji üretmesi,

gerek se makul olandan fazla sürede gerçekleşen onarımlar sebebiyle oluşan fazladan kar kaybı hasarının

önlenmesi için sözleşme şartlarının dikkatlice incelenmesi ve hukuki olarak maksimum onarım sürelerinin

sınırlandırılması gerekmektedir. Bu dönem için yedek parça stoklarının durumu da ciddi önem arz

etmektedir. Darboğaz ve kriz yönetimi önemli olacağından acil eylem planlarının iyi hazırlanması gerekir.

Bir diğer dikkat çekici husus; Jeotermal santrallerin risk ve hasar yönetimi ayrıcalıklı olmalıdır. İşletim

sisteminin belirsizlikler ile dolu olması ön görülebilirliliği azaltmaktadır. Tüm sigorta dallarından ayrı olarak

ihtisaslaşılması mutlak gereken bir branştır. GES santralleirndeki basit kurgunun sigorta pazarlarında

cazibe yarattığı bilinmeketdir. Bunun temel sebebi işletim sisteminin basitliğidir. Aynı durum jeotermal

santraller için geçerli olamdığından reasürörler içinde ayrı ilgi kaynağı olmaktadır. Reasürörlerin daha

özenle temkinli yaklaştıklarını gözlemliyoruz. Teminat bulma zorluğu bunun bir göstergesidir. Tüm

branşlardan farklı oluşu underwriterler içinde zorluklar ile dolu olması teminat sağlanamsında güçlük

yaratmaktadır. Bunun yanı sıra doğru risk yönetimi ve iyi tasarlanmış poliçeler oluşturulmadıkça taraflarda

tatminsizlik kaçınılmazdır. Jeotermal santrallerin kendine has özgün yapıları aynı şekilde poliçelere

yansıtılmaldıır. Bu durum kaçınılmaz ve mutlak gerekliliktir. Örnek olarak Tubing – Çamur kullanımı en

belirgin husustur. Doğrudan maliyet olarak görülmeyen sarf malzeme konumunda kalan ancak çok yüksek

maliyetler yaratan Tubing işlemi ve çamur kullanımı poiçede iyi açıklsnmalıdır.

Page 41: RİSK DEĞERLENDİRME BÜLTENİ · 2018-08-13 · JEOTERMAL SONDAJLAR Jeotermal sondaj çalışmaları kapsamında kuyu tasarımı büyük önem arz etmektedir. Kuyu tasarımında

40

Bir başka önemli husus ; sigorta bedeli ve değerinin tespitidir. Diğer teminat türlerinden farklı olarak

dimanik ve aktif bir süreç yöneitmi gerektirmektedir. Sigortalıdan sigortacıya anlık bigli akışı mutlak ve

önemli bir husustur. Sondaj derinliği sigorta bedeli ve riski tamamen değiştirmektedir. İnilen derinlik

planlanan veya ön görüleni aşabilir. Dolaysıyla önceden belirlenen sigorta bedeli hiç bir zaman stabil

kalamaz. Bu hususta bir sorun yaşamamak için sondaj planı ve bilgi akışının iyi oluşturulması gerekir.

Kaynakça:

1- Ekol Sigorta Ekspertiz Hiz. Ltd. Şti. Risk ve Hasar Arşivi

2- KUYUCU, M., Jeotermal Sondajların İş Sağlığı Ve Güvenliği Yönünden Değerlendirilmesi Uzmanlık Tezi, 2016

3- ÖZTEMİR, M. H., Jeotermal Enerjiden Elektrik Üretimi ve Aydın-Salavatlı Sahası Elektrik Üretim Santrali Makalesi, 2011

4- MERTOĞLU, O. Prof. Dr., Jeotermal Enerjinin Değerlendirilmesi, Yatırımlarının Teknolojisi ve Ekonomisi, TMMOB Sunumu, 2017

5- Brouse, M., “How to handle stuck pipe and fishing problems” , Part 1, World Oil November, 1982, p 103 – 110

6- Brouse, M., “How to handle stuck pipe and fishing problems” , Part 2, World Oil, December 1982, p 75 – 81

7- Brouse, M., “How to handle stuck pipe and fishing problems” , Part 3, World Oil, January 1983, p 123 – 126

8- KUTLUAY, F., SAYGILI, S., S., Jeotermal Santrallerin İşletilmesi,

9- Badruk, M., Jeotermal Enerji Uygulamalarında Çevre Sorunları,

10- SERPEN, U., Jeotermal Sondajların Özellikleri Ve Kullanılan Donanımlar, Jeotermal Enerji Semineri