5- JEOTERMALDE SİSMİK, 5- JEOTERMALDE SİSMİK, SİSMOLOJİK ve DİĞER SİSMOLOJİK ve DİĞER

YÖNTEMLERYÖNTEMLER

SİSMİK, MİKROSİSMİK VE SİSMOLOJİSİSMİK, MİKROSİSMİK VE SİSMOLOJİ

Bu yöntemler gürültü çalışmaları, sıcak su Bu yöntemler gürültü çalışmaları, sıcak su dizgelerinin ve bunların yüzeye çıkış yerleri ile dizgelerinin ve bunların yüzeye çıkış yerleri ile yüzey altı beslenmelerinin tanımına yardımcı yüzey altı beslenmelerinin tanımına yardımcı olabilir. Veriler ne kadar uzun dönem alınırsa olabilir. Veriler ne kadar uzun dönem alınırsa sonuçlar o kadar sağlıklı olur. Bir jeotermal sonuçlar o kadar sağlıklı olur. Bir jeotermal rezervuarın belirlenmesinde sismolojik veriler rezervuarın belirlenmesinde sismolojik veriler büyük önem taşır. Bu tür alanlardaki depremlerin büyük önem taşır. Bu tür alanlardaki depremlerin oluşumunda buhar olgusunun etkisi bilinir ve oluşumunda buhar olgusunun etkisi bilinir ve sismolojik çalışmalarla rezervuarların özellikleri sismolojik çalışmalarla rezervuarların özellikleri saptanabilir.saptanabilir.

SİSMİK YÖNTEMSİSMİK YÖNTEM

Sismik yöntemler yer altındaki jeolojik tabakaların durumlarını Sismik yöntemler yer altındaki jeolojik tabakaların durumlarını saptamada elastik dalgaların, yer içinde yayılması ile ilgili fizik saptamada elastik dalgaların, yer içinde yayılması ile ilgili fizik prensiplerine dayanır. prensiplerine dayanır.

Uygulamalı sismikte, dalgaları üreten bir enerji kaynağı, yeryüzüne bir Uygulamalı sismikte, dalgaları üreten bir enerji kaynağı, yeryüzüne bir düzen içinde yerleştirilmiş bir seri alıcıya ve bu alıcılara gelen dalgaları düzen içinde yerleştirilmiş bir seri alıcıya ve bu alıcılara gelen dalgaları kaydeden ölçüm aletine gerek vardır. kaydeden ölçüm aletine gerek vardır.

Bu düzen içinde temel prensip, enerji kaynağından yayılan ve alıcılara Bu düzen içinde temel prensip, enerji kaynağından yayılan ve alıcılara gelen dalgaların zamana karşın genliklerinin kaydedilmesidir. gelen dalgaların zamana karşın genliklerinin kaydedilmesidir. Sismik yöntemler, kaynaktan yayılan sismik dalgaların takip ettiği ışın Sismik yöntemler, kaynaktan yayılan sismik dalgaların takip ettiği ışın yollarına göre Sismik Yansıma (refleksiyon), Sismik Kırılma (refraksiyon) yollarına göre Sismik Yansıma (refleksiyon), Sismik Kırılma (refraksiyon) olmak üzere ikiye ayrılır. olmak üzere ikiye ayrılır. Jeotermalde yapı sınırlanın ayrımı daha iyi yapılabildiğinden sismik Jeotermalde yapı sınırlanın ayrımı daha iyi yapılabildiğinden sismik yansıma yöntemi daha çok tercih edilir. Ancak sıcak su taşıyan yansıma yöntemi daha çok tercih edilir. Ancak sıcak su taşıyan kırık,çatlak sistemlerini saptanmasında da sismik kırılma yöntemi kırık,çatlak sistemlerini saptanmasında da sismik kırılma yöntemi etkilidir.etkilidir.

Colarado, USA Örneği (Lamb vd., 2012)Colarado, USA Örneği (Lamb vd., 2012)Amaç: Jeotermal sistemin temel kayaç sınırlarının ve fayların yerlerinin belirlenmesi.

Yöntemler: Sismik yansıma, SP ve özdirenç yöntemleri bir arada kullanılmıştır.

Renkli olan SP anomalisidir, kırmızı yüksek, mavi düşük gerilimli değerleri gösterir.

Yukarıda bir önceki şekilde kareİçine alınan alandaki SP anomalisiVe sismik yansıma profilleri görülmektedir.Yanda ise özdirenç ters çözüm kesitlerindenbir örneğin sismik ve SP verileri ile ilişkisigörülmektedir. Tüm kesitlerde faylar ve sismik veride temel kayaç işaretlenmiştir.

Tüm alan için sismik, SP ve özdirenç verilerinin birleştirilmiş hali. Tüm alan için sismik, SP ve özdirenç verilerinin birleştirilmiş hali.

(a)(a)Topoğrafya, sismik hatlar , özdirenç profili, Faylar ve taban Topoğrafya, sismik hatlar , özdirenç profili, Faylar ve taban kayacın yayınımı , kayacın yayınımı ,

(b)(b) (b) SP anomali haritası, sismik hatlar , özdirenç profili, Faylar ve (b) SP anomali haritası, sismik hatlar , özdirenç profili, Faylar ve taban kayacın yayınımı taban kayacın yayınımı

Sismik yansıma yöntemi ile modeller oluşturulmuş kuyularla ilişkilendirilmiştir.

Larderello/Travale, Italya örneğiLarderello/Travale, Italya örneği ( Cameli vd., 2000) ( Cameli vd., 2000)

Gülbahçe Körfezindeki Jeotermal Amaçlı Sismik Gülbahçe Körfezindeki Jeotermal Amaçlı Sismik Çalışmalar Çalışmalar (Pekçetinöz vd.)(Pekçetinöz vd.)

Amaç: Jeotermal sistemin belirlenmesi ve aktif tektonizmanın belirlenip jeomorfolojik özelliklerin (sıcak su çıkışları v.b.) çıkarılması.

Yöntem: Yüksek ayrımlı (3.5 kHz) sığ sismik yansıma çalışması.

Yüksek ayrımlı (3.5 kHz)sistemler, deniz tabanından itibaren ortalama 30 mderinliklere kadar olan üst tortul katmanın yüksek ayrımlı sismik görüntüsününsürekli şekilde elde edilmesini sağlarlar ve yüksek ayrımlı deniz tabanıaraştırmalarında ana yöntemlerden biri olarak geniş çapta kullanılırlar.

Deniz tabanının morfolojik yapısının belirlenmesi amacıyla da, yüksek ayrımlı (3.5 kHz) sığ sismik yansıma çalışmasında koşulan aynı hatlar üzerinde yanaltaramalı sonar çalışması yapılmıştır. Sistemin çalışma ilkesi, geminin her iki yanından üretilen yüksek frekanslı (10-500 kHz) ses sinyallerinin, dar ve yelpaze şekilli ışınlar şeklinde yayınması esasına dayanmaktadır.

Sismik ve Yanal Taramalı Sonar Hatlarının dağılımı

Sismik kesitlerde deniz tabanı üzerindeki yükseltiler ‘Morfolojik Yükselti’ olarak adlandırılmıştır.

Yanal Taramalı Sonar Kaydı örneği

Morfolojik yükseltilerin üzerinden alınan numunelerde bir takım mercan türleri tespitedilmiştir. Bu türün varlığı bölgedeki termal aktivitenin varlığını konusunda yapılan çalışmaları desteklemektedir.Bu mercan grubunun 3.5 kHz yüksek ayrımlı sismik kesitlerden tespit edilen KD-GB doğrultulu atımlı aktif fayın her iki bloğunda, fay düzlemine yakın bölgelerde kümelenmiş olduğu tespit edilmiştir.Gülbahçe Körfezinde hem sismik hem de sonar kesitlerinde gözlenen

morfolojik yükseltiler üzerindeki 26 noktada deniz tabanı sıcaklık ölçümü yapılmıştır. 26 noktadaki sıcaklık ölçümleri aynı gün içinde ve aynı iklim koşullarında gerçekleştirilmiştir. Normal deniz tabanındaki su sıcaklığı ortalaması 21 °C ikensıcak su çıkışlarının olduğu alanlarda, su sıcaklığı ortalamasının 0.695 standart sapma ile 22.88 °C’dir.

MİKRODEPREMLER MİKRODEPREMLER

Geniş basınç ve sıcaklık gradyentleriyle ilişkili olabilir ya da Geniş basınç ve sıcaklık gradyentleriyle ilişkili olabilir ya da akışkan taşınmasıyla ilişkisi bulunan hacim değişimlerine bağlı akışkan taşınmasıyla ilişkisi bulunan hacim değişimlerine bağlı olarak ortaya çıkabilir. Sıcak- soğuk su etkileşimlerinde kırık olarak ortaya çıkabilir. Sıcak- soğuk su etkileşimlerinde kırık ve çatlaklar oluşur. Tüm bu sıcaklık bazlı olaylar sismisiteye ve çatlaklar oluşur. Tüm bu sıcaklık bazlı olaylar sismisiteye neden olur. Ayrıca buhar zonunun sınırları dinamiktir ve sismik neden olur. Ayrıca buhar zonunun sınırları dinamiktir ve sismik araştırmalarla gözlenir.araştırmalarla gözlenir.

SOULTZ ( Fransa ) Jeotermal Alanı SOULTZ ( Fransa ) Jeotermal Alanı ÖrneğiÖrneği

Bölgedeki derin rezervuarın detaylı yapısı bu çalışmaBölgedeki derin rezervuarın detaylı yapısı bu çalışma ile ortaya konmuştur. Kuyu içi dedektörleri ile 40.000 denile ortaya konmuştur. Kuyu içi dedektörleri ile 40.000 denfazla olay kaydedilmiştir. Multipletler, farklı başlangıç zamanlıfazla olay kaydedilmiştir. Multipletler, farklı başlangıç zamanlıolmalarına rağmenolmalarına rağmen birbirine benzeyen dalga formlarında olan birbirine benzeyen dalga formlarında olan bir grup mikrosismik olaydır. Mikrosismik Mutiplet kaynaklarınbir grup mikrosismik olaydır. Mikrosismik Mutiplet kaynaklarınkesin yerleri multipletlerin kümeler halinde analizi ilekesin yerleri multipletlerin kümeler halinde analizi ileyapılmıştır. yapılmıştır.

Mikrosismik olaylarla rezervuarın Mikrosismik olaylarla rezervuarın analizinin yapılmasının bir amacı,analizinin yapılmasının bir amacı,sıcak sıvı akışının olduğu kırıksıcak sıvı akışının olduğu kırıksistemini anlamak ve sıvı akış yolunusistemini anlamak ve sıvı akış yolunutahmin etmektir. tahmin etmektir.

Yandaki şekilde, “ortak hiposentr Yandaki şekilde, “ortak hiposentr belirlenmesi (JHD (Joint Hypocenterbelirlenmesi (JHD (Joint HypocenterDetermination))” ile mikrosismik Determination))” ile mikrosismik olayların kaynak yerleri olayların kaynak yerleri

bulunmuştur.bulunmuştur.Sığ ve derin rezervuarların Sığ ve derin rezervuarların

bulunduğu bulunduğu bölgede sismik bulutlar net olarakbölgede sismik bulutlar net olarakgörülmektedir.Sismik bulutungörülmektedir.Sismik bulutuntamamının ana ekseni K45tamamının ana ekseni K45o o B olarak B olarak saptanmıştır. Kuyu içi sismik saptanmıştır. Kuyu içi sismik dedektörler de şekle işlenmiştir.dedektörler de şekle işlenmiştir.

Mikrosismik multipletlerin dalga formlarıMikrosismik multipletlerin dalga formları

(a) Multipletlerin kümeler halinde analizinden önce ortak hiposentr (a) Multipletlerin kümeler halinde analizinden önce ortak hiposentr belirlenmesi ile oluşturulan kaynak dağılımıbelirlenmesi ile oluşturulan kaynak dağılımı(b) Multipletlerin kümeler halinde analizi ile oluşturulan kaynak dağılımı(b) Multipletlerin kümeler halinde analizi ile oluşturulan kaynak dağılımı

Bu çalışmada derin Bu çalışmada derin rezervuar için gerilim rezervuar için gerilim dağılımı dağılımı hesaplanmamıştır. Sığ hesaplanmamıştır. Sığ rezervuar için ana rezervuar için ana gerilim yönleri, yapısal gerilim yönleri, yapısal yüzeylerin yönlerinin yüzeylerin yönlerinin belirlenmesi ile tahmin belirlenmesi ile tahmin edilmiştir. Sonuçlar, üç edilmiştir. Sonuçlar, üç ana gerilim ekseninin ana gerilim ekseninin gerilim alanına göre gerilim alanına göre değişmediğini ve değişmediğini ve maksimum ana gerilme maksimum ana gerilme yönünün neredeyse yönünün neredeyse düşey olduğunu düşey olduğunu göstermiştir.göstermiştir.

KUYU LOGLARIKUYU LOGLARIAçılan sondaj kuyularında pekçok fiziksel parametreninAçılan sondaj kuyularında pekçok fiziksel parametreninsaptanabildiğiı jeofizik yöntemdir. Jeotermal kuyulardasaptanabildiğiı jeofizik yöntemdir. Jeotermal kuyulardaalınan başlıca loglar:alınan başlıca loglar:

- Çimento loguÇimento logu- SP logu SP logu - Rezistivite loguRezistivite logu- Gamma-ray loguGamma-ray logu- Nötron logNötron log- Yoğunluk loguYoğunluk logu- Sıcaklık logu Sıcaklık logu

ÇİMENTO LOGUÇİMENTO LOGU Bu log, boru arkasındaki çimentonun durumunu, Bu log, boru arkasındaki çimentonun durumunu,

çimento üst seviyesini ve boru ile formasyon çimento üst seviyesini ve boru ile formasyon arasında oluşabilecek su ceplerinin yerlerinin arasında oluşabilecek su ceplerinin yerlerinin belirlenmesinde kullanılır.Sonuçlarına göre belirlenmesinde kullanılır.Sonuçlarına göre enjeksiyon yenilenir. Kuyuların emniyetli bir şekilde enjeksiyon yenilenir. Kuyuların emniyetli bir şekilde delinmesi ve özellikle üretimin emniyetli bir şekilde delinmesi ve özellikle üretimin emniyetli bir şekilde yapılabilmesi açısından çok önemli bir logdur.yapılabilmesi açısından çok önemli bir logdur.

SP LOGUSP LOGU Yüzeyde sabit kuyu içinde hareketli iki elektrot Yüzeyde sabit kuyu içinde hareketli iki elektrot

araındaki potansiyel farkının ölçülmesine dayanır. araındaki potansiyel farkının ölçülmesine dayanır. Jeotermal kuyularda gözenekli bölümlerin yani Jeotermal kuyularda gözenekli bölümlerin yani olası olası rezervuar kayaçlarınrezervuar kayaçların belirlenmesinde yararlanılır. belirlenmesinde yararlanılır. Gözenekli ortamlar negatif SP değerleri verir.Gözenekli ortamlar negatif SP değerleri verir.

GAMMA-RAY LOGUGAMMA-RAY LOGU Gamma ışınları radyoaktif elementler tarafından Gamma ışınları radyoaktif elementler tarafından

yayınlanan yüksek enerjili elektromanyetik yayınlanan yüksek enerjili elektromanyetik dalgalardır. Gamma-ray ölçüsü formasyonların doğal dalgalardır. Gamma-ray ölçüsü formasyonların doğal radyasyonununradyasyonunun ifadesidir. Jeotermal kuyularda ifadesidir. Jeotermal kuyularda özellikle killi formasyonlarda radyoaktivite yoğundur. özellikle killi formasyonlarda radyoaktivite yoğundur. Kısacası gamma-ray logu ile Kısacası gamma-ray logu ile kil ve şeylkil ve şeyl içeren içeren formasyonlar belirlenir. formasyonlar belirlenir.

REZİSTİVİTE LOGUREZİSTİVİTE LOGU Formasyonların özdirençlerini ölçmek için kullanılır. Formasyonların özdirençlerini ölçmek için kullanılır.

Ölçü alınabilmesi için sondaj kuyusunun su veya Ölçü alınabilmesi için sondaj kuyusunun su veya çamurla dolu olması gerekir. çamurla dolu olması gerekir. RezervuarRezervuar niteliğindeki niteliğindeki kayaçlarda rezistivite logu kayaçlarda rezistivite logu yüksekyüksek değerler gösterir. değerler gösterir.

NÖTRON LOGUNÖTRON LOGU Nötron logu genellikle gözenekli zonları görmek Nötron logu genellikle gözenekli zonları görmek ve gözeneklilik miktarını saptamak için kullanılır. ve gözeneklilik miktarını saptamak için kullanılır. Bu ölçüler tamamen formasyon içindeki Bu ölçüler tamamen formasyon içindeki hidrojen hidrojen miktarımiktarı ile ilişkilidir. Hidrojen miktarının fazla ile ilişkilidir. Hidrojen miktarının fazla olması yüksek gözenekliliği işaret eder. Dolayııyla olması yüksek gözenekliliği işaret eder. Dolayııyla jeotermal kuyulardaki rezervuar formasyonlarında jeotermal kuyulardaki rezervuar formasyonlarında yüksek nötron değerleri algılanır. yüksek nötron değerleri algılanır.

YOĞUNLUK LOGUYOĞUNLUK LOGUKuyu içindeki formasyonların Kuyu içindeki formasyonların porozite porozite değelerini değelerini saptamak için kullanılan logdur. Kullanılan sistem saptamak için kullanılan logdur. Kullanılan sistem orta şiddette gamma ışını gönderen radyoaktif bir orta şiddette gamma ışını gönderen radyoaktif bir kaynak elektronu ile ortamdan geri dönen ışınları kaynak elektronu ile ortamdan geri dönen ışınları sayan bir dedektör içeren elektrondan ibarettir. Bu sayan bir dedektör içeren elektrondan ibarettir. Bu sistemle formasyonların elektron yoğunlukları sistemle formasyonların elektron yoğunlukları saptanır. Buradan kütle yoğunluğuna geçilir. saptanır. Buradan kütle yoğunluğuna geçilir. Yüksek yoğunluğa sahip kısımların porozitesi az, Yüksek yoğunluğa sahip kısımların porozitesi az, düşük yoğunluğa sahip kısımların porozitesi ise düşük yoğunluğa sahip kısımların porozitesi ise çoktur.çoktur.

SICAKLIK LOGUSICAKLIK LOGUJeotermal kuyularda alınan en önemi logdur. Jeotermal kuyularda alınan en önemi logdur. Ölçümlerle kuyunun sıcaklık grafiği elde edilir. Ölçümlerle kuyunun sıcaklık grafiği elde edilir. Sıcaklık eğrisi yüzeyden kuyu dibine kadar olan Sıcaklık eğrisi yüzeyden kuyu dibine kadar olan derinliğin her seviyesindeki sıcaklığı derinliğin her seviyesindeki sıcaklığı ooC cinsinden C cinsinden gösterir.gösterir.

Balçova Jeotermal Alanı ÖrneğiBalçova Jeotermal Alanı Örneği

BG - 10Kuyusu

BG-10 bir gradyen kuyusudur. Gama-ray(GR) ve nötron gözeneklilik BG-10 bir gradyen kuyusudur. Gama-ray(GR) ve nötron gözeneklilik grafikleri birlikte değerlendirilerek bu kuyuda fliş zonunun başlangıç grafikleri birlikte değerlendirilerek bu kuyuda fliş zonunun başlangıç derinliği 30 metre olarak saptanmıştır.GR ve nötron gözeneklilik loglarında derinliği 30 metre olarak saptanmıştır.GR ve nötron gözeneklilik loglarında fliş içinde kilin az olduğu yerlerde gözeneklilik değeri düşmektedir. Örneğin fliş içinde kilin az olduğu yerlerde gözeneklilik değeri düşmektedir. Örneğin bu kuyuda 30-53 metrede düşük GR ve gözeneklilik, 53-69 metrede yüksek bu kuyuda 30-53 metrede düşük GR ve gözeneklilik, 53-69 metrede yüksek GR ve gözeneklilik,69 metre ile kuyu dibi arasında düşük GR ve GR ve gözeneklilik,69 metre ile kuyu dibi arasında düşük GR ve gözeneklilik değerleri gözlenmiştir.gözeneklilik değerleri gözlenmiştir.

GR Nötron göz. Nor. Edilmiş Yoğ.

BD - 1 Kuyusu

Derin bir kuyudur. Derin bir kuyudur. GR derinlikle artıyorGR derinlikle artıyor kil içeriği derinlikle artıyor. kil içeriği derinlikle artıyor.360 metrede koruma borusu çıkarılmıştır.360 metrede koruma borusu çıkarılmıştır.Gözeneklilik derinlikle yavaşça azalmaktadır. 400-415 metrede Gözeneklilik derinlikle yavaşça azalmaktadır. 400-415 metrede gözeneklilikte ani artış var, GR de yokgözeneklilikte ani artış var, GR de yokzonda olası çatlaklı yapı zonda olası çatlaklı yapı SP logunda 100 ve 250 metrelerdeki pikler kil oranının azaldığını SP logunda 100 ve 250 metrelerdeki pikler kil oranının azaldığını gösterir. 400-415 metredeki düşüş gözenekli yapıyı gösterir.gösterir. 400-415 metredeki düşüş gözenekli yapıyı gösterir.

GR SP Nötron göz. Rezistivite