1. Giriş

İnsanlığın vazgeçilmez ihtiyaçlarından biri olan enerji, günümüzde en yaygın şekilde kullanılan petrol ve doğalgaz enerji kaynakları sayesinde üretilmektedir. 1970’li yıllardaki petrol krizinden sonra enerji sektörü, gaz sektörüne yoğunlaşmış ve petrolden gaza doğru enerji kullanımını genişletmeye başlamıştır. Doğalgaz, diğer fosil yakıtlara nazaran, çevreyle dost ve ucuz bir yakıt oluşu, yüksek enerji kapasitesi, kolay taşınabilirliği ve sürdürebilirliği gibi avantajları yönünden, günümüzde en çok tercih edilen yakıt türü haline gelmiştir.

 

Amerika’da 1980’li yıllarda, “unconventional” (bundan sonraki yazılarda “sıra dışı” denilecektir) gaz üretim çeşitlerinden biri olan shale gaz ile ilgili çalışmalara başlanmış ve özellikle 2010 yılında gelişmiş yeni teknolojiler sayesinde büyük ölçüde “shale” adı verilen geçirimliliği çok düşük olan ve doğalgaz ihtiva eden kayaçlardan gaz üretimi yapılmaya başlanmıştır.

 

Bu yazımızda, Amerika’daki doğalgaz fiyatlarını geçtiğimiz Nisan 2012’de 2 $/MMBtu’ya kadar düşmesine sebep olan shale gazın (bundan sonra kaya gazı diyeceğiz) tanımı, teknolojisi, dünyadaki ve Türkiye’deki gelişmeleri gibi konu başlıklarına değineceğiz.

 

2. Konvansiyonel Gaz (Conventional Gas)

Genellikle kapan (trap) adı verilen ve “cap-rock” denilen kayaçlar, rezervuar kayaçlarında bulunan petrol ve gazın yukarı doğru ilerlemesine izin vermez ve “kumtaşı” (sedimentary rock) adı verilen kayaçların gözeneklerinde petrol ve gaz yer alır. 

 

Gerekli gözeneklilik ve geçirgenlik özelliklerine sahip olan kapanlardan, günümüzde var olan ileri teknolojili sondaj çalışmaları sayesinde, petrol ve doğalgaz açılan kuyulardan basınç farkıyla (fazla basınçlı bölgeden az basınçlı alana doğru) yüzeye yönelir. Petrol ve doğalgazın bu şekildeki üretimine doğal “conventional” denmektedir.

 

3. Sıra dışı Gaz (Unconventional Gas)

Bilinen rezervuar tanımlarının aksine, kaynak kaya ya da oldukça geçirimsiz kayaçlardan petrol veya gaz üretme biçimidir. Unconventional gaz çeşitlerini thight gas, coalbed methane ve shale gaz olmak üzere sıralayabiliriz. Kaynak kayanın, su ve kum karışımı ile çatlatılması ve çatlak aralarının bir daha kapanmaması için kumla doldurulması ile gerçekleştirilir. IEA’nın (International Energy Agency) hazırlamış olduğu “Are we entering a golden age of gas?” adlı özel raporunda, aşağıdaki grafikte de görüldüğü üzere “conventional” ve “unconventional” gaz çeşitlerinin dünyadaki kullanım oranlarının 2035 yılına kadar hesaplanan dağılımı belirlenmiştir.

Tablo 2’de de, gaz üretimi yapan ülkelerde “conventional” ve “unconventional” gas üretim miktarlarının 2035 yılına kadar nasıl değişeceğini gösteren tahmini bir projeksiyon oluşturulmuştur. 2010 yılında Amerika’da kaya gazı üretiminin artmasıyla birlikte, Amerika haricindeki birçok ülkede kaya gazı kapasitesinin varlığı tespit edildi. 

 

Yeterli teknolojik donanım, finansal güç ve çevreye zarar vermeyen bir yöntem geliştirildiği takdirde, Amerika’dan sonra, Çin’de, Kanada’da ve Avustralya’da “unconventional gas” çeşitlerinden biri olan kaya gazının üretiminin hızlı bir şekilde artacağı öngörülmektedir.

    

3.1. Kaya Gazı

Shale, silt ve kil gibi küçük boyutlu mineral parçacıklarının yer altında sıkışması sonucu oluşan, “çamur taşı” adı verilen, ince taneli tortullu (sedimentary) kayaç çeşitlerinden biridir. 

 

Shale’in diğer çamur taşlarından farkı, kırılgan ve yeraltında ince bir tabaka (levha) halinde bulunmasıdır. Petrol ve gazın bu kayaçların içerisinde oluşması 200 seneyi bulmaktadır. 

 

Her shale tabakasında petrol ve gaz bulunmayabilir. Gerekli organik madde ve mineral yapısına sahip olması gerekir. Genelde siyah renkli shale tabakalarında petrol ve gazın olma olasılığı çok yüksektir.

                                                                              

3.1.1. Kaya Gazı Nasıl Çıkarılır?

Shale’den petrolü ya da gazı çıkarabilmek için 2 yöntem uygulanmaktadır:

 

1. Horizantal Drilling (Yatay Sondaj): Shale’li yapılar, yatay ince levhalar biçiminde yer altı boyunca uzanır. Sondaj esnasında, shale’li bölgeye gelindiğinde, kuyu içerisindeki borulara 90° eğim verilerek, yatay şekilde sondaj işlemine devam edilir. 

2. Hyraulic Fracturing (Hidrolik Çatlatma): Shale’deki gözenekler çok küçük olduğu için, gazın shale’den kuyuya yönelebilmesi çok zordur. Bu yüzden, shale’deki geçirgenliği artırabilmek için, kuyuya yüksek basınçlı su gönderilir ve bu basınçlı su sayesinde shale yüksek basınç sayesinde çatlatılır. 

 

4.  Dünyada Kaya Gazı

• İlk kaya gazı kuyusu, 1981 yılında Amerika’nın Teksas eyaletinde açılmıştır. 1995’den itibaren de, yatay sondaj ve hidrolik çatlatma yöntemiyle kaya gazı üretimi önemli miktarda artırılmaya başlandı.

• Dünyada 2010 yılı sonuna kadar kaya gazı bulmak için 15,500 kuyu açılmıştır. Şu anda 187 Tcm’lik (6,600 Tcf) bir dünya rezervi bulunduğu, bu rakamın 163 Tcm’i (5,760 Tcf) üretilebilir gaz olduğu tespit edilmiştir.

• Kaya gazı rezervi bakımından zengin ülkeler olarak Çin (36 Tcm) başta olmak üzere Amerika Birleşik Devletleri, Arjantin, Brezilya, Polonya, Fransa’yı (Paris) sayabiliriz.

• Avrupa’da, özellikle Polonya (187 Tcf), Fransa (180 Tcf) ve İngiltere’de büyük kaya gazı rezervlerinin olduğu ancak çevresel kısıtlamalar ve gereken teknolojik faaliyetlerin yoksunluğu nedeniyle, 2020 yılına kadar Avrupa’da shale gaz üretiminin ancak sınırlı miktarda yapılabileceği düşünülüyor.

 

5.  Amerika’da Kaya Gazı

Amerika, özellikle 2006 yılından günümüze kadar, her sene yaklaşık %100’lük kaya gazı üretim artışıyla dünyadaki tek shale gaz üretiminin yapıldığı bölgedir. Büyük kapasiteli petrol ve doğalgaz içerikli shale kayaçlı bölgelerden bazıları şu şekildedir: 

• Yapısında doğalgaz bulunduranlar: Barnett Shae, Marcellus Shale, Haynesville Shale ve Fayetteville Shale,

• Yapısında petrol bulunduranlar: Bakken Shale ve Eagle Ford Shale.

 

Amerika’da ilk olarak Teksas bölgesinde (Barnett Shale) 1981 yıllarında kaya gazı ile ilgili araştırmalara başlanmış, 1995’lere doğru hidrolik çatlatma teknolojisinin geliştirilmesiyle gaz üretimi başlamıştır. Şu anda Amerika’da 2012 yılı Haziran ayı sonuna kadar yaklaşık olarak  kaya gazı üretimi 215 Bcm/yıl’dır. 

 

Şu anda Amerika’da gaz üretiminin %60’ı, “sıra dışı” gaz olan kaya gazı sayesinde gerçekleşmektedir. 2005 yılında, Amerika’daki kaya gazı üretim oranı, toplam gaz üretiminin %4’ünü oluştururken, şu anda bu oran %25’e yükselmiştir. Geçtiğimiz Mayıs ayında gaz fiyatı 2 $/MMBtu’ya kadar düşmüştür. Mevsimlik fiyatlar 2.0 – 2.8 $/MMBtu arasında değişmektedir. 2000 ile 2010 yılları arasında her yıl yaklaşık olarak 100 Bcm LNG ithalatı yapan Amerika, 2011 yılında sadece 20 Bcm’lik bir ithalat gerçekleştirerek, LNG ithalatını %80 oranda azaltmış bulunuyor. Şu anda Amerika’da üretilebilir kaya gazı rezervinin, 14 – 28 Tcm kadar olduğunu, yaklaşık 100 - 150 yıl kadar, dışarıdan gaz ithal etmeden kendi gaz ihtiyacını karşılayabileceği hesaplanmıştır.

 

6. Türkiye’de Kaya Gazı

Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı’nın (TPAO) yapmış olduğu araştırmalara göre Diyarbakır, Erzurum ve Trakya’daki üç alanda kaya gaz-petrol sahalarının varlığı tespit edilmiştir. 

 

TPAO, kaya gazı ile ilgili farklı havzalarda ve bölgelerde, ‘’sıra dışı’’ kaynak potansiyeline sahip jeolojik kaya stratigrafi birimlerini aşağıdaki tabloda vermektedir:

 

U.S. EIA’nın hazırladığı ‘’World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States’’ başlıklı çalışmasında, “Türkiye’nin kurtarılabilir kaya gazı kaynaklarının miktarı” aşağıdaki gibi hesaplanmıştır:

 

TPAO, Shell Upstream Turkey B.V. ile imzaladığı 23.11.2011 tarihli “Farm-in ve Ortak İşletme Anlaşması” çerçevesinde, bu bölgelerde yapılacak sondajların tamamının masrafını Shell ödeyecek; bulunacak petrolün %70’i TPAO’ya ait olacak. Trakya’da yapılan sondaj denemeleri sonucunda, herhangi bir gaz elde edilememiş, Diyarbakır’daki havzalarda halen kaya gazı arama çalışmaları devam etmektedir.

 

7. Kaya Gazı Üretiminin Olumsuz Yanları Var mıdır?

Kaya gazının, gittikçe artan gaz ihtiyacının karşılanmasını sağlayacak olması, doğalgaz fiyatlarında oluşacak düşüş, bunun sonucunda daha enterkonnekte bir enerji yatırım ortamı sağlaması, yapılan yatırımlarla bir çok işsize iş istihdamı oluşturması gibi avantajlarının yanı sıra, bu gazın üretilmesi esnasında bazı çevresel ve toplumsal sorunlar da meydana gelmektedir. 

 

Bu olumsuzlukları sıralarsak:

1. Yer altı suyu kirliliği (Kaya gazı üretiminde kullanılan yöntemlerden hidrolik çatlatma teknolojisinde yüksek basınçlı ve kimyasal madde içerikli suyun yer altı kaynak suyu ile karışması)

2. Deprem olasılığı (Yer altındaki kayaçların delinmesiyle oluşacak boşluklar nedeniyle, yer altı katmanlarının hareket etmesi ve olası depremlere neden olması)

3. Toplumsal tepkiler (Rezervlerin bulunduğu bölgelerde, halkın yaşam alanlarını ihlal etmesi ve çevre halkına rahatsızlık vermesi)

4. Emisyon salımı (Doğal konvansiyonel üretimli gaza nazaran %3.5 - %12 arasında daha fazla karbon salımı gerçekleştirmesi)

 

Bu tür çevresel ve toplumsal baskılar, bazı ülkelerde özellikle Avrupa’da kaya gazı üretiminde engelleyici rol oynamaktadır. Örneğin İngiltere’de, kaya gazı üretilmesi esnasında olası büyük depremlerin olabileceği düşünüldüğü için, bu üretimin gerçekleştirilmesi ülkede yasaklanmıştır. Fransa ise, yeraltı sularına vereceği kirlilik dolayısıyla, kaya gazı üretimine sıcak bakmayan ülkeler arasında.

 

8. Sonuç

Amerika’da başlayan kaya gazı üretiminin, önümüzdeki yıllarda petrol ve gaz ithalatı - ihracatı yapan ülkeleri önemli derecede etkileyeceği tahmin ediliyor. Amerika’da kaya gazı üretim artışı önce “Kıt’a Amerika”da fiyatları 2.0 $/MMBtu seviyelerine kadar düşürmüş ve LNG ithalatını durdurmuştur. Üretimin gelecek yıllarda daha da artacağına kesin gözüyle bakıldığı için, halen LNG ithalatında “gasification” esaslı terminallerin, bugünlerde “liguifying” terminallerine dönüştürülerek, kaya gazı ihracı planlanmaktadır. Terminaller tamamlandığında, diğer ülkelere gaz ihracatı artacak ve dünya piyasasında gaz fazlalığı sebebiyle, piyasa gaz fiyatlarının düşmesine sebep olacaktır. Önümüzdeki günlerde Amerika haricindeki diğer ülkelerde de bu gazın üretiminin başlamasıyla, gaz piyasasındaki trendlerin çok hareketli olacağını düşünüyoruz.

 

Kaynaklar

1. U.S. EIA, “World Shale Gas Resources:An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States”, April, 2012,

2. IEA 2011, “Are we entering to a Golden Age of Gas?”, Special Report,

3. Balkaş, Özer, “Unconventional Oil and gas-Turkey” TMMOB Jeoloji Muhendisleri Odası, 

4. Ankara, 7 Mayıs 2012,

5. Deloitte, “Turkey’s natural gas market Expectations and developments 2012” May, 2012,

6. Halliburton, US Shale Gas Report, 2008, 

7. http://www.shalegasinfo.eu/index.php/en/info/why-shale-gas.html

8. http://www.economist.com/node/21556242 .