Trakya havzası'nda Mezardere formasyonu'nun ankonvansiyonel hidrokarbon potansiyelinin değerlendirilmesi

Abstract

Türkiye'nin kuzeybatısında bulunan Trakya Havzası'nda üretilen petrollerin ana kaynak kayası olan Mezardere Formasyonu'nun sıcaklık, termal olgunluk ve petrol oluşum tarihçesi incelenmiştir. İnceleme, havza modelleme yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca, formasyonun ankovansiyonel hidrokarbon kaynak potansiyeli de değerlendirilmiştir. Modelleme 1 ve 2 boyutlu olarak Petromod®(Schlumberger) sedimanter havza modelleme yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma alanı ilk olarak; hedef çalışma bölgesi, stratigrafi, yapısal jeoloji, havza evrimi ve petrol jeolojisi açılarından incelenmiştir. Bölgede yedi adet formasyon gözlenmiştir. Alttan üste doğru Hamitabat, Soğucak, Ceylan, Mezardere, Osmancık, Danişmen ve Ergene formasyonları olarak sınıflandırılabilir. Ayrıca bölgenin petrol sistemi, kaynak kaya, rezervuar kaya, kapan ve örtü kaya gibi elemanların özellikleri açısından detaylıca ele alınmıştır. Bu çalışmanın gerçekleştirilmesi literatür taramasını gerektirmiş ve elde edilen bulgular 'Genel Petrol Sistemi' adı altında hazırlanmıştır. Kaynak kaya, rezervuar kaya, kapan ve örtü kaya hakkındaki bilgiler bu bölümde verilmiştir. İlerleyen bölümlerde ise Trakya Havzası'ndaki Mezardere Formasyonu'nun gömülme, termal olgunluk, hidrokarbon oluşum geçmişleri ve konvansiyonel olmayan hidrokarbon potansiyeline ışık tutmak amacıyla bir ve iki boyutlu havza modelleme çalışmaları yapılmıştır. Havza modelleme çalışmasında, modelin kalibrasyonu için sıcaklık ve olgunluk değerleri ile ölçülen değerler kullanılmıştır. Modelleme çalışması öncesinde Mezardere Formasyonu için yayılım ve organik fasiyes özelliklerinin belirlenmesi amacıyla formasyon kalınlığı, formasyon derinliği, toplam organik karbon içeriği, hidrojen indeksi ve olgunluk değerlerine dayalı çeşitli haritalar oluşturulmuştur. Bu haritalar sonucunda, formasyonun kaynak kaya olarak sınıflandırılabilecek organik zenginliğe sahip olduğu ve havzanın orta kesimlerinde petrol/gaz oluşumu için uygun olgunluk penceresine ve uygun derinliğe ulaştığı tespit edilmiştir. Modelleme çalışmasında 140 km uzunluğunda KB-GD doğrultulu bir jeolojik kesit oluşturulmuş ve bu kesit üzerindeki kuyular modelin kalibrasyonu için kullanılmıştır. Kalibre edilen model sonucunda ölçülen ve hesaplanan değerlerin birbirleriyle uyuştuğu gözlenmiştir. Daha sonra Mezardere Formasyonu için başlangıç düşük (ağırlıkça %3) organik karbon içeriği ve başlangıç yüksek (ağırlıkça %5) organik karbon içeriği değerleri kullanılarak iki farklı senaryo oluşturulmuştur. Daha sonra, 2 boyutlu havza modelleme sonuçlarına dayanarak Mezardere Formasyonu'nun gömülme, sıcaklık, olgunlaşma ve hidrokarbon oluşum geçmişleri araştırılmıştır. Modelleme çalışmalarının sonuçlarına göre; Mezardere Formasyonu en yüksek olgunluğuna formasyonun alt kısımlarında ulaşmaktadır. Bu yüzden sadece formasyonun alt kısımları için petrol oluşumu, atılımı ve serbest petrol dağılımı hesaplanmıştır. Mezardere Formasyonu, günümüzden yaklaşık 24-25 milyon yıl önce Trakya Havzası'nın orta kesimlerinde petrol üretmeye başlamıştır. Yaklaşık 10 milyon yıl önce en yüksek petrol üretimine ulaşmıştır. Formasyonun maksimum kalınlığa (deposenter) ulaştığı en alt kısmı da gaz üretme olgunluğuna ulaşmıştır. Ancak bu çalışmada sadece petrol potansiyeli değerlendirilmiş ve tartışılmıştır. Modelleme sonuçlarına göre, yaklaşık 5000 km2lik bir alanda, Mezardere Formasyonu'nun alt kısmından üretilen petrol 3,73 ile 18,65 milyar varil arasındadır. Yerinde üretilebilir serbest petrol potansiyeli ağırlıkça %5 TOK senaryosuna göre 3,73 ile 7,46 milyar varil arasındadır. Ankovansiyonel üretim yöntemlerine (örn: hidrolik çatlatma) dayanarak, yerinde üretilebilir serbest petrolün %2 ile %10'unun üretilebileceği ve bu miktarın 74,6 ile 746 milyon varil arasında değiştiği varsayılmaktadır. Ağırlıka %3 TOK senaryosu dikkate alındığında, üretilen petrol ve yerinde üretilen petrol değerlerinin daha düşük olduğu ve üretilebilir serbest petrol potansiyelinin 44,8 ile 448 milyon varil arasında olduğu tahmin edilmektedir. Anahtar kelimeler: Mezardere, ankovansiyonel kaynak potansiyeli, havza modelleme, petrol, Trakya