-lü a. (fr. pĞtrole, ortaçağ lat. Petroleum, klasik lat. petra, taş, ve ojeym, yağ’dan). 1. Çok koyu renkli, kendine hâs az ya da çok keskin kokulu, yoğunluğu 0,8 ile 0,95 arasında değişen doğal mineral yağ; hemen hemen tamamı parafinik, naf- tenik ve aromatik hidrokarbonlardan ve genellikle kükürtlü organik bileşikler ile eser miktardaki oksijenli ve azotlu bileşiklerden oluşur. (HAM PETROL de denir) —2. Lamba ve ocaklarda kullanılan kerosene verilen ad. —ikt. Petrol eşdeğer ton –■ tec. —Petr. san. Petrol ürünü, ham petrolden türetilmiş sıvı, katı ya da gaz ürün. —ANSİKL. Oluşum. Petrol, onlarca, hatta yüzlerce milyon yıl önce denizlerde çoğalmış ve tortul katmanlar halinde birikmiş bitkisel ve hayvansal su organizmalarının ağır bakteriyolojik bozunmasının bir sonucudur. Bu bozunmadan çıkan hidrokarbonlar ile kükürt, oksijen ve azot gibi uçucu bileşiklerin tümü, çökellerle ve organik artıklarla karışmış halde ana-kayaç içinde yer alır; çökelimin yol açtığı sıkışmayla ana-kayaç içinden dışarı sızan petrol, kumların ya da kumtaşları ya da kireçtaş- lan gibi daha gözenekli ve daha geçirgen kayaçların içine göç etmiştir. Yataklar, her zaman hazne kayaçlar ya da depo kayaç- lar denilen bu kayaçların doğal dağılımına göre ya da tek bir noktada yer alır, örneğin, marn ya da kil gibi geçirimsiz bir katman, kapan görevi yaparak, hidrokarbonların birikmesini sağlar ve böylece dışarı kaçmalarını önler. Kapanlar genellikle, hazne kayacın karşısında, geçirimsiz bir arazinin oluşmasını sağlayan antiklinal- lerden, tuz kubbelerinden ya da kırıklardan oluşur. Petrol çoğunlukla, gaz hidrokarbonlardan oluşmuş bir katman ile kendisinden daha yoğun bir tuzlu su katmanı arasında yer alır. Bununla birlikte petrolün göçü, hiçbir jeolojik kapanla kesilmediğinde, petrol açık havaya kadar çıkabilir. Bu durumda, petrol, sızıntılar ya da Trinitö adasındaki kırk hektarlık asfalt gölü gibi örtüler biçiminde toprak yüzeyinde ortaya çıkar. Bir yatağın kalınlığı birkaç metre ile birkaç yüz metre arasında değişir. Uzunluğu ise Ortadoğu’da onlarca kilometreye ulaşır. • Rezervler. Bir petrol alanının önemi, genellikle hesaplanmış rezervler terimiyle ifade edilir; bu terim, jeolojik ve teknik bilgiler yardımıyla belirli bir tarihte saptanmış sıvı ve/ya da gaz hidrokarbonların miktarını, o tarihin teknik, ekonomik ve siyasi koşulları içinde üretilmeye uygun bir kesinlikle belirtir. Bu rezerv miktarları, normal sıcaklık ve basınç koşullarında ham petrol için Mt, doğal gaz için metre küp olarak gösterilir. 1992’de tüm dünyadaki hesaplanmış ham petrol rezervleri 135 milyar tondur ve bu rezervlerin büyük kısmı Örtadoğu (% 65,5), ABD, Meksika ve Kuzey denizi’ndedir. • Tarihçe. Nuh’un gemisini sıvamaktş bı- tüm kullanıldığı Kutsal Kitap’ta belirtilmektedir (Yaradılış VI, 13-14). Mezopotamya halkları yapılarda harç olarak ya da gemileri kalafatlamakta bitüm kullanıyordu. Plinius’un yazılarında bitüm, öksürük, diş ağrıları, kanamalar ya da romatizmalar için derde deva olarak gösterilmektedir. XVIII. yy.’dan itibaren Rusya ve Alsace’ta petrol damıtıldığı halde, ilk sondaj, “albay” Drake’in Titusville’de (Pennsylva- nia), 27 ağustos 1859’da, 23 m.derinlikten petrol çıkartmasıyla, XIX. yy.’ın ikinci yarısına rastlar; bu kara altına hücumun başlangıcıydı. Teknik gelişmenin büyül< aşamaları şöyle sıralanabilir: —1860-1885: gazyağı dönemi (diğer da- rnıtma ürünleri hemen hiç kullanılmıyordu); -1885-1900: petrol yağlarının, yavaş yavaş sanayide ve evlerde yağlama yağı olarak kullanılan bitkisel yağların yerini alması; —1900-1914: benzin dönemi (otomobilin yaygınlaşması yeni petrol yataklarının bulunmasını ve işletilmesini gerektirdi); ‘1914-1930:*sürekli damıtmanın, ısıl kra- kingin ortaya çıktığı ve fuel-oillerin kullanılmaya başladığı dönem; -1930-1940: ürünlerin kalitesini iyileştiren ısıl reformingin ve çözücüyle işleme yöntemlerinin yerleşmesi; —1940’tan günümüze: katalitik yöntemlerin (kraking, reforming, kükürt giderme) ve buharla krakingin kullanılmasıyla modern arıtma ve petrokimya tekniklerinin gelişmesi. Bugün petrol, yalnız yakıt olarak en yaygın ve en bilinen biçimleriyle değil, tarım (gübre, pestisitler), tıp (ilaçlar), sağlık (sentetik deterjanlar) ve özellikle plastik maddelerin, sentetik elyaf ve kauçukların hazırlanması gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.
Arama. Aramanın amacı yeni yataklar araştırmaktır ve iki aşamadan oluşur: birincisi, yapısal jeolojik kapanları bulmayı sağlayan jeolojik ve jeofizik incelemelerden meydana gelir; bir ya da birçok arama kuyusu açmayı gerektiren ikinci aşama, hidrokarbonların varlığı ya da yokluğu konusunda karar vermeyi kolaylaştırır. Jeolojik ve jeofizik, arama yapmaya en uygun bölgeler hakkında yararlı bilgiler vermesine karşın, sondaj* en temel arama yöntemi ve hidrokarbon varlığı hakkında kesinliğe götürecek tek yoldur. Sondaj, petrol içerdiği varsayılan katmanlara kadar, çapı gitgide küçülen (genellikle 90‘dan 15 cm’ye) bir kuyu açmaya dayanır. Spndaj derinlikleri 10 000 m’yi aşabilir, ancak bu derinlik genellikle 1 500 ile 3 500 m arasında değişir. Kuyular, çoğunlukla matkap denilen bir kesici ucun dönmesiyle açılır. Matkap genellikle içi boş çubuklardan oluşan bir diziye bağlıdır; en son çubuk toprak düzeyinde bulunur ve bir Diesel motorunun tahrik ettiği bir döner tabla yardımıyla döner (rotary [döner] sondaj yöntemi). Matkap, kuyunun dibine indirilmiş ve takımın tam üzerine yerleştirilmiş bir elektrik motoruyla ya da bir hidrolik türbinle (türbosondaj) de döndürülebilir. Takımın dönme hızı 30 ile 500 dev/dk arasında değişir, kayacı delme hızı ise, parçalanan katmanların sertliğine göre saatte birkaç santimetre ile birkaç metre arasındadır. Sondaj sırasında, kuyulara, aşılan katmanların ayırtedici özelliklerini belirleyen testler ya da diyagrafiler yapılır; ayrıca petrollü bir katman sözkonusu olduğunda bu testler, yatağın kazanılabilir rezervlerini değerlendirmeye yarar, kayacın gözenekliliğini ve geçirgenliğini belirlemeye yardımcı olur. Sondaj çamurundan toplanan artık
ların
analizi aşılan katmanlar hakkında bilgi verir. Geleneksel yatakların tükenmesi, Ark- tika ve/ya da deniz bölgelerindekiler gibi, erişilmesi zor tortul havzalarda aramalar yapmaya yöneltmiştir. Meksika körfezinde, 10 m su derinliğinde, 1947’de başlayan denizde petrol arama çalışmaları önce sakin ve sığ denizlerde (Basra körfezi, Afrika kıyıları, Hazar denizi) sürmüş, sonra Kuzey denizi ya da Labrador gibi dahş derin ve daha fazla zorluk çıkaran bölgelere kaymıştır. Günümüzde sondaj çalışmaları, genellikle 200-300 m su derinliklerinde gerçekleştirilir, ancak kimi sondajlar yaklaşık 1 500 m su derinliğine kadar iner (Kanada); şu anda deniz dibi petrol rezervlerinin payı dünyadaki hesaplanmış rezervlerin dörtte birini aşmaktadır ve sondaj platformları ile gemilerinin tasarımına ilişkin yeni tekniklerin gelişmesiyle bu oranın önemli ölçüde artması beklenmektedir. Denizlerde yapılan sondajların maliyeti, yerbilimSel ve okyanusbilimsel koşullara göre 1 ile 15 oranında değişmektedir. • Yatakları geliştirme ve üretime geçirme., Arama sondajı şırasında üretime elverişli bir katmana rastlandığında, kuyu bir kaplama yerleştirilerek takviye edilir; daha sonra bunun içine, petrolün akacağı 6 ile 10 cm çapında dar bir boru indirilir. Yatak, ticari olarak işletilebilir görüldüğünde, maksimal miktarda hidrokarbonu dışarı boşaltmak için geliştirme kuyuları denilen birçok başka kuyu da açılır. Bu kuyuların sayısı, yatağın boyutuna göre on ile yüz arasında değişebilir. Kuyunun başına, çıkarma debisinin ayarı ve denetimi için gerekli olan ve Noel ağacı denilen donanımların yerleştirilmesinden sonra ana üretim* çalışması başlayabilir. Denizde, çelik boru ya da betonarme iskeletti bir ya da birçok platform, kuyu başlarını, üretim için gerekli donanımları (ayıfıcılar, baca, depolama kabı vb.) ve personelin lojmanlarını taşır. Bu platformlar, genellikle yüksekliği 200 m’yi bulan, 400 000 t’dan ağır (beton) dev yapılardır. Bugün 20 000’den fazla kuyu 800 deniz yatağındaki petrolü çıkarmakta ve dünya ham petrol üretiminin şimdiden dörtte birine yakın bölümünü üretmektedir. Yalnız yatağın basıncından yararlanarak, o yerde bulunan hidrokarbonların ancak çok az bir miktarı çıkarılabilir; bununla birlitöe bu miktar, yatağı canlandırma (asit- leme, çatlatma, delme) ve/ya da etkinleştirme (pompalama, gas-lift vb.) olanaklarıyla önemli ölçüde artırılabilir. Yalnız petrolü ve suyu emmiş hazne kayacın enerjisini kullanan bu çıkarma türü genellikle birincil çıkarma olarak adlandırılır. Çıkarma oranını iyileştirmek ve üretim süresim
uzatmak için yatağın basıncını yapay olarak korumak gerekir. Böylece yatağın enerjisi, gerek su püskürtmeyle, gerekse destekli çıkarma*‘ya başvurularak artırılır. Destekli çıkarma, uygun siyasi ve ekonomik durumlar içinde, o bölgede bulunan hidrokarbon miktarının °/o 40-45’ini çıkarmayı sağlar. Henüz önemsiz olmasına karşın (yılda 50 Mt’luk bir üretim) bu yöntemlerin gelişmesi, dünyadaki hidrokarbon rezervlerinin yenilenmesi için yeni yatakların araştırılmasında gerekli bir tamamlayıcıdır. Sözkonusu olan yararlar son derece önemlidir, çünkü ham petrol çlkarma oranındaki % 1 ’lik bir artış, mevcut üretime ek olarak 6 milyar tonluk bir işletme sağlayacaktır; bu da, dünya üretiminin yaklaşık olarak iki katına denk gelir. • Petrol taşıma. Üretim bölgeleri ile büyük tüketim merkezleri arasındaki uzaklıklar, petrol gemileri ya da tankerler ve boruhat- ları gibi petrol sanayisine özgü altyapıların ve taşıma araçlarının kullanılmasını gerektirmiştir; boruhattı, çapı 20 ile 120 cm arasında değişebilen birbirine kaynaklanmış borular dizisinden oluşur. Debisi, teknik özelliklerine, taşınan ham petrolün niteliğine ve hat boyunca yer alan pompalama istasyonlarının sayı ve gücüne bağlıdır; yılda 100 Mt kadar petrol taşıyabilir.
1886’da, 2 500 t kapasitelik ilk tankerin hizmete sokulmasından bu yana, dünya petrol filosu çok büyük gelişmeler göstermiştir. 1990’larda deniz yoluylş yapılan ham petrol taşıması, tonaj bakir mından, bütün taşınan mallarla birlikte, deniz ticaret trafiğinin yarıya yakınını oluşturur. Petrol talebinin artması ve ton başına taşıma maliyetlerini düşürme çabası, taşıma gücü birkaç yüz bin ded- veyt tonu aşan dev petrol tankerlerinin gelişmesini kolaylaştırmıştır. Bugün pet^ rol filosu, çoğunlukla yeni yapılmış dev gemilerden oluşur. Büyük limanların çoğu, bu dev gemilere hizmet verebilmek için donanımlarını yenilemek zorunda kalmıştır: Fransa’da, Le Havre’ın 25 km
uzağındaki, Antifer yapay limanı, 1976’dan bu yana, 500 000 t’dan fazla kapasiteli tankerlere hizmet vermektedir. • Aritmiı. Pot rol (piyasasında, kendi aralarında yalnız fiziksel özellikleri (yoğunluk, akışmazlık, vb.) bakımından değil, daha çok kimyasal bileşimleri bakımından farklılaşan Şalaklar kadar değişik ham petrol .nitelikleri bulunur. Petrol, bir yataktan di: ğerine değişen oranlarda dört temel hidrokarbon (parafinler, olefinler, naftenler ve aromatikler) türünün yanı sıra petrolün ham halde kullanılmasını pratik olarak imkânsız hale getiren kükürt, merkâptanlar, tuzlu su, oksijenli ve/ya da azotlu bileşikler ile eser miktarda metaller içerir. Öt0 yandan, petrol piyasası, belirgin ayırtedi- ci özelliklere sahip belli sayıda petrol ürQ- nü (benzinler, kerosen, mazot, fuel-oiller, yağlama yağları) talep eder. Arıtma, ham petrolü en düşük maliyetle işleyerek bitmiş ü’,ünlere dönüştüren.sanayise! işlonri- lerdeı ı ve yöntemlerden oluşan bir bütündür. Laboratuvarda yapılan hazırlık çözümlemesi, incelenen ham petrolden elde edilebilecek bitmiş ürünlerin niceliği v©
niteliğini belirlemeyi sağlar; “hafif” yani düşük yoğunluklu bir ham petrolden d$- ha fazla benzin, “ağır” ham petrolden ide daha fazla fueloil ya dabltüm üretilir. Arıtmanın temel işlemi kesintisiz ayınmsal (bölümse!) damıtma’dır;.bu yolla elde edilen ürünlerin-çoğu, niteliklerinin iyileştirilmesi için ek işlemlerden (ağır benzine uygulanan katalitik reforming, mazota uygulanan hidrojenle kükürt giderme) geçirilir. Sonuçta, tüketicilerin gereksinimlerine cevap veren bir dizi ürün elde edilir: yakıtlar, özel benzinler, çözücüler ve çeşitli ürünler.