Petrolün Kökeni
Petrolün
inorganik mi yoksa organik esaslı mı olduğu, kökeninin ne tür maddeler veya
bileşiklere dayandığıyla ilgili olarak 1800’lü yıllardan bu yana çeşitli
görüşler ileri sürülmüş, araştırmalar ve deneyler yapılmış, teoriler
üretilmiştir. Geçmişten günümüze kadar gelen bu tartışmalar, hala az sayıda da
olsa karşıt görüşlerde olanlar bulunmasına rağmen, organik köken teorisinin
kabul edilmesiyle sonlanmıştır. Aşağıda bu teorilerin kısa bir özeti
verilmiştir.
(a) İnorganik Köken Teorileri
İlk olarak
Berthelot (1866) tarafından ortaya atılan ve Mendeleyev (1877 ve 1902) tarafından
desteklenen bir teoriye göre petrol inorganik kökenlidir. Laboratuarda metan,
asetilen ve benzol gibi maddeleri elde eden kimyagerler doğadaki petrolün de
yeraltında kimyasal reaksiyonlar ve volkanik olaylarla oluştuğunu ileri sürmüşlerdir.
20. Yüzyılın
başında bazı bilim adamları petrolün magmatik kökenli olduğunu ileri sürdüler.
Mendeleyev’in teorisine göre mantodaki demir karbür yeraltına sızan sularla
etkileşerek metan ve hidrokarbonları oluşturmaktadır.
Peyve
(1956) ve Subbottin (1966) büyük ve derin faylardan çıkan hidrokarbon gazlarına
dayanarak bu gazların mantodan çıkıp kabuk içerisinde depolandıklarını ve sıvı
petrole dönüştüklerini ileri sürdüler. Bu durumda son derece derin sondajlar
açarak sonsuz petrol kaynaklarına ulaşmak mümkün olacaktır; ancak petrol
çoğunlukla çökel havzalarda bulunmaktadır.
Ancak bazı
bilimsel veriler inorganik köken teorisini geçersiz kılmaktadır; örneğin,
petroldeki porfirin, piridin ve klorofil gibi maddeler inorganik yolla elde
edilemez, büyük molekül ağırlıklı hidrokarbonlar inorganik reaksiyonlarla
oluşamaz, petrol bileşiklerinin polarize ışığı saptırma özelliği kuvars ve
zinober dışında hiçbir inorganik maddede yoktur.
Petrol
yataklarının çoğu magmatik faaliyet alanlarından uzakta ve çökel kayalar
içerisinde bulunmaktadır. Yerkabuğunun derinliklerine doğru petrol artmamakta,
aksine petrol genç örtü kayaları içerisinde daha yaygın olarak bulunmaktadır:
Sonuç olarak petrolün inorganik kökenli olduğu söylenemez.
(b) Organik Köken Teorileri
Bazı
araştırıcılar petrolün hem hayvansal hem de bitkisel kökenli (biyomas kökenli)
olduğunu kabul etmektedirler; örneğin, balık ve diğer hayvan etlerinin distilasyonuyla
petrol bileşenlerine benzer maddeler elde edilmektedir.
Kömürden
petrol elde edilmesi ve bataklıklardaki metan gazı nedeniyle petrolün karasal
bitki kökenli olabileceği ileri sürülmüştür. Ancak petrol sahalarında genellikle
kömür olmaması, kireçtaşlarında karasal bitkilerden türemiş petrol bulunmaması,
linyitten türeyen zift ile petrol arasında kimyasal farklılıkların olması
petrolün oluşumunda karasal bitkilerin önemli bir etkisi olmadığını
göstermektedir.
Denizsel
bitkiler ile denizsel çökeller arasında kökensel bir ilişki kurulabilir. Bunların
en önemlileri yosun ve diyatomlardır. Diyatomlar okyanuslar ve göllerin yüzeyinde
(derinliği birkaç metre) yüzerler ve zamanla bazı hidrokarbon türleri
üretirler. Bu süre boyunca, iskelet yapıları kuma benzeyen (silisyum
bileşikleri içeren) çeşitli deniz canlılarının yiyeceği de olurlar. Her iki
oluşum da fotosentezle kimyasal enerji depolar ve yüzme yeteneklerini
artırırlar.
Hampetrol
içerisinde bol miktarda mikro organik madde vardır. Yosun küllerinin I, Br, P
ve amonyum tuzu miktarları ile hampetrolün eser elementleri arasında benzerlikler
vardır. Bu bulgular petrolün organik kökenli olduğunu kanıtlar.
Petrolün Oluşumu
Bir petrol
havuzu, peşpeşe gerçekleşen olaylar sonucu oluşan hidrokarbonlar topluluğudur.
İlk eleman, hammaddeler denilebilecek birincil kaynak maddeleridir; bunlar,
‘Petrolün Kökeni’ kısmında açıklandı. Yeraltı tabakalarında tortu veya
birikintilerle karışık halde toplanan bu hammaddeler basınç, sıcaklık ve zaman
parametrelerine bağlı olarak çok çeşitli ve karmaşık fiziksel, biyokimyasal ve
kimyasal reaksiyonlarla transformasyona uğrarlar. Bundan sonra oluşan
hidrokarbonların kapanlarda yakalanmasıyla sonuçlanacak göç olayı başlar. Bütün
bu aşamalar aşağıdaki kısımlarda anlatılmış olan ‘Petrol Sistemi’ düzeni içinde
gerçekleşir.
Burada
kısaca hammaddenin gömülme derinliği ile sıcaklık, basınç ve zaman ilişkisine
değinilecektir.
Sıcaklık:
Gömülme derinliği arttıkça oluşan en önemli olay sıcaklığın da artmasıdır.
Sıcaklığın derinlikle artması "jeotermal gradient (yükselme)" olarak
tanımlanır. Dünya jeotermal gradient ortalaması 1 kilometre için 23.5 0C’dir.
Bu değer litolojideki maddelerin ısıl iletkenlikleri ve yer altı sularının
miktarları gibi etkenlere bağlı olarak bölgesel olarak farklılıklar gösterir.
Herhangi bir derinlikteki sıcaklık aşağıdaki eşitlikle bulunur.
Tf = Ts + (D x G)
Tf = oluşum sıcaklığı, 0C, Ts = ortalama yıllık yüzey sıcaklığı, 0C (“yüzey”, 3 metre derinliği tanımlar), G = jeotermal gradient, D = derinlik, metre
Basınç:
Oluşan petrolün yer değiştirmesinde, yani göç etmesinde basıncın önemi çok
fazladır, ancak petrolün oluşumunda da basınç önemli bir parametredir. Derinlik
arttıkça basınç da artar; örneğin, 580 metre derinlikteki basınç 40.4 kg/cm2
(veya 575 psi) dir.
Zaman:
Hidrokarbonlar yeryüzüne yakın derinliklerde kısmen kararlıdırlar, oysa
moleküler dönüşümlerin tetiklenebilmesi için yeterli derecede yüksek
sıcaklıklara ve zamana gereksinim vardı. Kabaca 100 milyon yıl boyunca organik
maddelerdeki dönüşüm çok düşük seviyelerde kalır. Sıcaklığın 50 0C
ye ulaştığı, yaklaşık 2200 metre derinliklerde kerojendeki atomik bağların
kırılmaya başlamasıyla oksijen çıkışları, CO2 ve H2O
meydana gelerek sülfür, nitrojen ve oksijen içeren yüksek molekül ağırlıklı,
özellikle asfaltenler ve reçinelerden oluşan ilk petrol ürünleri ve organik
maddelerin yapısına bağlı olarak gaz ürünler oluşmaya başlar.
Petrol Sistemi
Toplam petrol sistemi keşfedilmiş ve keşfedilmemiş petrol
yataklarından olan her tür hidrokarbon sızıntıları ve birikintilerinin (bunlar
aktif kaynak kayaçla ilişkilidir) incelemesini kapsar, birbirinden bağımsız temel
elementler (kaynak kayaç, rezervuar kayaç, seal kayaç ve overburden kayaç) ve
temel prosesleri (jenerasyon, göç, birikme ve kapan oluşumu) inceler. Sistem
ile hidrokarbon birikintilerinin kaynakla olan ilişkileri incelenerek halen
veya gelecekte izleyecekleri göç yolları saptanır (Şekil-1).
Petrol
sistemi, en basit şekliyle tanımlanırsa, bir jeneratif petrol kaynak kayacı ve
bunun kapanlarda tutulması arasındaki genetik ilişkiyi tanımlar. Petrol sistemi
aşağıda belirtilen dört temel proses ve dört temel element (kaynak kayaç, rezervuar
kayaç, örtü-veya seal-kayaç, örtü-veya overburden-tabakası) içinde gerçekleşir.
Petrol Sistemi Temel Prosesleri
1. Jenerasyon:
Kaynak kayaçların, organik maddelerin hidrokarbonlara dönüşmesi için yeterli
olan sıcaklık ve basınç rejimine kadar gömülmesi,
2. Göç
(migrasyon): Hidrokarbonların kaynak kayaçtan bir kapana doğru göçü,
3. Birikme
(akümülasyon): Bir kapan içine giren hidrokarbonlar hacminin, kapan
sızıntısından daha büyük miktarlarda olmasıyla birikmesi,
4.
Kapanlanma (veya korunma ve zamanlama): Korunma, hidrokarbonların rezervuarda
kalması, biyodegredasyona uğramaması ve suyla çekilerek kapandan kaçmaması;
zamanlama ise hidrokarbonların göçünden önce ve göçü sırasında kapanın
şekillenmiş olmasıdır.
1. Jenerasyon (Şekil-2)
Şekil-2: Jenerasyon prosesinde
derinlik-sıcaklık ilişkisi
Organik
madde yeraltında gömülmeye başladığında dönüşüm (transformasyon) reaksiyonları
da başlar; genel reaksiyon ilerleyişi aşağıdaki gibi gösterilebilir.
Organik madde ¾® Kerojen + Bitum (yan ürün)
Kerojen + Bitum ¾® Petrol
Kerojen
(Şekil-3), çökel kayaçlar içerisinde bulunan büyük molekül ağırlıklı ve
karmaşık yapılı organik bileşiklerdir. Kimyasal olarak kerojen karbon, hidrojen
ve oksijenden oluşur; çok az miktarlarda da nitrojen ve sülfür bulunur. Çeşitli
kerojen türleri vardır; farklılıkları, içerdikleri orijinal organik maddeler
nedeniyle, kimyasal yapılarından kaynaklanır.
Şekil-3 Kerojen tipleri
I. Tip
Kerojen: Alg
(Alginite) kökenlidir; hidrojen karbon oranı 1.25’den daha yüksek, oksijen
karbon oranı 0.15’den daha düşüktür. Bileşiminde siklik ve aromatik yapılar çok
azdır, esas olarak protein ve lipit yapılar içerir. Bu tip kerojenler daha çok
sıvı hidrokarbonlar üretme eğilimindedirler, ancak oluşumları çok sınırlıdır;
göllerdeki alglerden çıkarlar, sadece oksijensiz göller ve az sayıdaki özel
denizsel ortamlarda şekillenirler. (Şekil-3.1)
II. Tip
Kerojen: Bu gruba
giren kerojenler birkaç türdür; eksinit (polen ve sporlardan), katinit (karasal
bitki parçacıklarından), resinit (karasal bitki reçineleri ve hayvansal
parçalanma reçinelerinden) ve liptinit (karasal bitkilerin yağlarından ve deniz
alglerinden) kökenli olabilirler. Hidrojen karbon oranı 1.25’den daha düşük,
oksijen karbon oranı 0.03-0.18 aralığında değişir; petrol ve gaz hidrokarbonlar
üretirler. (Şekil-3.2)
III.
Tip Kerojen: Hümik
kerojen adı ile de bilinen bu tipteki kerojenler yağlar (lipidler) veya mumsu
maddelerden yoksun karasal bitkiler kökenlidir; selüloz (karasal bitkilerin
sert yapısını oluşturan karbonhidrat polimerleri) ve lignin (selüloz liflerinin
birarada tutan diğer bir karbonhidrat polimer grubu) ile bitkilerdeki terpenler
ve fenolik bileşiklerden oluşurlar. Hidrojen karbon oranı 1’den daha düşük,
oksijen karbon oranı 0.03-0.3 arasındadır. Bileşiminde çok miktarda halkalı ve
aromatik yapılar bulunur. Bu gruba giren kerojenler kalındır, odun veya kömüre
benzer bir görünümdedir. (Şekil-3.3)
Biyokütlenin
petrole dönüşmesi, bunların bakteriler ve protistler (tek hücreli hayvanlar
veya bitkiler) tarafından parçalanmasıyla gerçekleşir. Ancak bu tip kerojende
bulunan lignin parçalanarak bakteriler ve protistleri zehirleyen fenolik
bileşikler verirler. Bu ekstra durum dikkate alınmadığında, 3. grup
kerojenlerden sadece metan ve kömür üretilir.
Yukarıda
kısaca açıklanan ve gruplandırılan kerojen türlerinin dışında kalan diğer bazı
kerojen denilebilecek ‘kalıntı’ oluşumlar da vardır. Bunlar organik maddelerin
bozunmalarından sonra geriye kalan kısımlardır ve hidrojen karbon oranı 0.5’den
daha düşük olan polisiklik aromatik hidrokarbon yapılar içerirler. Bu
maddelerin herhangi bir hidrokarbon bileşiği üretme potansiyeli yoktur.
Organik
maddelerden hidrokarbonların jenerasyonu üç aşamalı olgunlaşmayla (maturasyon)
gerçekleşir; diyajenez, katajenez ve metajenez.
Diyajenez
Diyajenez (yaratılış) fazı yeryüzüne yakın derinliklerde,
yaklaşık olarak normal sıcaklıklar ve basınçlarda gerçekleşir. Bu fazda, organik
maddeler bakteriler yardımıyla olan biyojenik parçalanmaya ve biyojenik olmayan
reaksiyonlara uğrar; organik maddelerden metan, karbon dioksit ve su çıkarak
geriye “kerojen” denilen karmaşık bir hidrokarbon yapı kalır. Proseste sıcaklık
önemli bir rol oynar; gömülme arttıkça yükselen sıcaklıklar bakterilerin
ölmelerine neden olduklarından biyojenik reaksiyonlardaki etkilerini azaltır,
buna karşın yüksek sıcaklıklarda organik reaksiyonlar hızlanacağından petrol
oluşumu artar.
Bu evredeki kimyasal reaksiyonlardan
bazıları aşağıda verilmiştir. Ortama ve bakteri türüne göre ortamda bulunan
sülfat iyonlarından sülfür ve oksijen meydana gelirken oluşan kükürt Fe(OH2)
ile birleşerek FeS2.haline geçer.
SO-24 « S + 2O2 +
2e-
Fe (OH)2 +2S « FeS2 + H2O
Sülfat iyonları ayrıca
organik maddeyle de reaksiyona girerek hidrojen sülfür oluşturabilir.
SO-24 +
2CH2O ®
2HCO-3 + H2S
Diyajenez esnasında gelişen biyolojik bozunmanın ilk evresi
oksidasyondur. Oksidasyon sonucu su, karbondioksit, nitrat ve fosfat oluşur.
Basitleştirilmiş reaksiyonlar aşağıdaki gibi yazılabilir.
(CH2O)106 (NH3)16 H3PO4 + 138 O2 ®
106 CO2 + 16
NHO3 + H3PO4 +122 H2O
İkinci evrede nitrat indirgenir.
(CH2O)106 (NH3)16 H3PO4 + 94.4 NHO3 ®
106 CO2 +
55.2 N2 +177.2 H2O +H3PO4
Bu işlevi sülfatın indirgenmesi takip eder ve bunun
sonucunda hidrojen sülfür ve amonyak meydana gelir.
(CH2O)106 (NH3)16 H3PO4 + 52 SO4-2 ®
106 HCO3- + 53 H2S + 16
NH3 +H3PO4
Organik madde protein,
karbonhidrat, lipit ve ligninden oluşmaktadır. Bu sıralamada protein en
dengesiz, lignin ise en dengeli ve duyarlı bileşendir. Diyajenez esnasında
bunlar mikropların enzimleri ile başka maddelere dönüştürülürler. Örneğin
Karbonhidratlar (selüloz) bozunarak metan ve karbondioksit verir.
(C6H10O5)n
®
CO2 + CH4
Benzer şekillerde diğer
organik maddelerin bozunması ile de metan üretilir. Benzer reaksiyonlarla
proteinlerden aminoasit ve peptidler, lipitlerden gliserol ve diğer yağ
asitleri, ligninden fenol ve aromatik asitler üretilir.
Yukarıda belirtilen
değişiklikler çökel birikiminin birkaç metrelik üst kesiminde meydana gelir.
Ancak üstte çökel birikip gömülme arttıkça fiziksel ve kimyasal ortam koşulları
da değişmeye başlar. Derinlik arttıkça sıkılaşma (kompaksiyon) da artar. 300 m
derinlikte killerin porozitesi %80 den %30-40 a düşer. İçerisindeki gözenek
suyu ve biyojenik su atılır. Bu sular içerisinde karbondioksit, metan, hidrojen
sülfür ve diğer bozunmuş organik madde artıkları vardır.
Bunların yanısıra inorganik reaksiyonlar sonucunda pirit,
siderit vb gibi diyajenetik mineraller gelişir. Karbonat çimentolanması
gözlenir. Derinlik daha da arttıkça sıcaklık önem kazanır. Biyojenik
reaksiyonlar durur, inorganik reaksiyonlar hızlanır. Bu reaksiyonlarla kalan
su, karbondioksit ve metan da atılarak sonuçta kerojen meydana gelir.
Katajenez
(Parçalanma)
Katajenez fazı oluşan kerojenin daha derinlere (1000-6000 m)
gömülmesiyle artan sıcaklık (60-177 0C) ve basınç ortamında organik
kerojenlerin hidrokarbonlara dönüştüğü ‘parçalanma’ proseslerini içerir.
Sıcaklık arttıkça (ki bu zamanın ve derinliğin artmasıyla orantılıdır) atomlar
arasındaki bağların kopması da fazlalaşır. Önceden çıkan S, N, O ve kerojenden
(özellikle asfaltik zincirler de dahil) hidrokarbon molekülleri meydana gelir.
İlk oluşan hidrokarbonlar C15-C30 karbonlu biyojenik
moleküllerdir. Derinlik arttıkça, yani gömülme ilerledikçe sıcaklık da yükseldiğinden
karbon-karbon bağlarının kırılması hızlanır. Bağların kırılmasıyla hafif
hidrokarbonlar oluşmaya başlar ve bu proses kaynak kayaçtaki hidrokarbonların
miktarıyla orantılı olarak hızla ilerleyerek hampetrol depozitlerini meydana
gelir. Bu aşmada gerçekleşen transformasyon (katajenesis), bir
disproporsinasyon (orantısız sonlanma) prosesine eşdeğerdir. Bir taraftan
hidrojen içeriği fazla hidrokarbonlar (Hc) meydana gelirken, diğer yandan
kalıntı kerojenin hidrojeni sürekli olarak azalır.
200 0C sıcaklığın üstünde tüm hidrokarbonlar
kararsız hale gelir, parçalanarak metan ve karbon oluşur. Bu nedenle sıcaklık
kritik faktörlerden biridir. Diğer kritik faktör zamandır; kerojenin
olgunlaşması için uzun zaman kararlı koşullarda kalması gerekir.
Araştırmacılar, bu fazda oluşan kimyasal reaksiyonların zaman, sıcaklık ve
basınca bağımlı olduğunu ve prosesin aşağıdaki reaksiyonla özetlenebileceğini
ileri sürmektedirler.
X0 ® Hc + X(t)
X0 başlangıçtaki kerojen konsantrasyonu, X(t) t
zamandaki kerojen konsantrasyonudur. Basınca bağlılık ihmal edilir düzeyde
olduğundan katajenez prosesi birinci dereceden diferensiyal bir eşitlikle
verilir.
Metajenez
Metajenez fazı, yüksek sıcaklıklar ve basınçlarda meydana
gelen bir başkalaşım (metamorfizm) aşamasıdır. Metamorfizm, katı haldeki bir
kayaçtaki mineralojik, kimyasal ve kristalografik değişiklikler olarak
tanımlanabilir; örneğin, erimeksizin kayacın yeni koşullara (basınç, sıcaklık,
akışkanların girmesi) göre değişmesi.
Diyajenez ve katajenez fazlarının açıklamalarından
anlaşıldığı gibi, petrol ve gaz kaynak kayaçtaki kerojenden peşpeşe kimyasal
reaksiyonlar sonucu oluşmaktadır. Reaksiyonlar kimyasal reaksiyonlar
kinetiğince yönlendirilir, dolayısıyla bu transformasyon, doğrudan sıcaklık ve
zamana bağlıdır. Basınç, gerekli sıcaklığa erişebilmek için zorunludur, ancak
petrolün oluşumundan ziyade, bir yerden başka bir yere göç etmesinde etkilidir.
Örneğin, petrol üretilen bir bölgenin sıcaklığı 22 0C’den
azsa, rezervuarın yer yüzeyinden derinliği 550-650 metredir, ve elde edilen
petrol “ağır”dır. Ağır petrol moleküllerindeki karmaşık karbon-karbon
bağlarının parçalanarak “hafif” ürünlere dönüşebilmesi için sıcaklığın en az 20
0C daha yüksek olması gerekir ki bu sıcaklığa 1100 metre daha
derinde erişilebilir. Halen yeryüzünün çökelme hızı 1 cm/100 yıl olduğuna göre
örnekteki petrol rezervuarı 1100 metre daha derine ancak 11 milyon yılda
çökebilir. Dünyanın bazı bölgelerine 115°C’den yüksek petrol bölgeleri vardır.
2. Göç (Migrasyon)
Olgunlaşmayla
(maturasyon) oluşan petrol ve gaz yer yüzeyine doğru göç etmeye başlar. Göçün
iki önemli nedeni, basınç ve yoğunluktur. Maturasyon bölgesinin basıncı
yüksektir, yukarı doğru çıkıldıkça basınç azaldığından, engellerle karşılaşmaması
halinde hidrokarbonlar daha düşük basınçlı katmanlara doğru akarlar; petrol ve
doğal gazın yoğunluğu, kayaçlar ve suyla kıyaslandığında daha düşük olduğundan
göçü kolaylaştırır.
Hidrokarbonlar
gözenekli ve geçirimli kaynak kayaçtan (ana kayaç) rezervuar kayaca (hazne
kayaç) göç ederler; buna ‘birincil göç’ denir. Hazne kayaca gelen petrol burada
da göçe devam eder; ‘ikincil göç’ denilen bu evrede hidrokarbonların rezervuar
kayaç içindeki gözenekler ve kırıklar arasından hareketliliği başlar ve
akışkanlar yoğunluk farklılıkları nedeniyle tabakalaşırlar.
İkincil
göç çeşitli fiziksel ve kimyasal parametrelere göre değişik şekillerde yönlenebilir.
Fiziksel parametreler arasında basınç farklılığına bağlı yüzdürme kuvveti,
rezervuarın petrofiziksel özellikleri, ve geçirgenliği sayılabilir. Ayrıca
taşıyıcı tabakanın eğimi, sürekliliği, fay ve çatlaklar göçü etkileyen başlıca faktörlerdir.
Kimyasal parametreler petrolün yapısal değişime uğramasına neden olur;
bileşimi, taşıyıcı tabakaya ulaştığı halden sapar, örneğin daha ağır veya daha
hafif bileşenlerce zenginleşerek göç yolunu değiştirir.
Hidrokarbonların
göç türleri kısaca aşağıdaki şekilde tanımlanabilir.
Yatay
Göç (Lateral Migrasyon):
Yatay göç devamlı ve geçirgen seviyelerde taşıyıcı kaya ile örtü kaya dokanağı
boyunca meydana gelir ve 10 ile 100 km arasında bir mesafede gerçekleşir.
Düşey
Göç: Gözenek
içerisindeki hidrokarbon basıncı kendisini gözenek içerisinde tutmak isteyen
basınç ve örtü tabaka içerisinde oluşan basınçtan daha fazla olduğu zaman düşey
göç görülür.
Aşağı
Doğru Göç: Özellikle
transgresif istiflerde görülen bu göçte alttaki daha iyi nitelikli rezervuar
kayalar ve stratigrafik kapanlar doldurulur.
Yukarı
Doğru Göç: Örtü
içerisindeki çatlak ve boşluklardan petrolün yukarı doğru göçmesidir.
Petrol
Sızıntısı: Sızıntı
eğer kuyuda görülüyorsa bu orada göç olduğunu ve geçmekte olan bir petrolü
ifade eder. Sızıntı yüzeyde görülüyorsa o bölgede kapanlanma koşullarının iyi
olmadığını belirtir.
Kapanda
Göç: Kapana yeni
petrol gelmesi ikinci bir göçe neden olur. Petrol kapanlarının deformasyona
uğraması yeni bir göçe neden olur. Yükselme ve aşınma sonucunda tabaka basıncı
azalırsa gaz şapkası hacmi artar ve sonuçta petrol kaçabilir.
3. Birikme (Akümülasyon)
Hidrokarbonların
birikmesi (accumulation) için üç elementin biraraya gelmesi gerekir; bunlar,
rezervuar kayaç (porozitesi ve geçirgenliği yüksek, genellikle kumtaşı, kireç
taşı ve mermer gibi), üst, alt ve yanal sızıntıları önleyen seal kayaç (porozitesi
ve geçirgenliği düşük, genellikle shale tabakaları, kireç taşı, gibs, tuz gibi)
ve overburden kayaçtır (ilave bir kapanlama etkisi yapar).
4. Kapanlanma
Geçirgen
rezervuar kayaçları (karbonatlar, kumtaşları), hidrokarbonların göçmesine engel
olan geçirgenlikleri az kayaçlarla (örtü kayaçları) sarıldığı zaman kapanlar
meydana gelir. Tipik örtü (seal, cap) kayaçlar sıkı dokulu şeyller, evaporitler,
betonlaşmış sert kumtaşları ve karbonat kayaçlarıdır.
Kapanlar
stratigrafik ve yapısal oluşumlardır. Yeryüzü ani veya kademe kademe jeolojik
hareketler yaratır; depremler, volkanik patlamalar, rüzgar ve suyun neden
olduğu erozyonlar gibi. Bu hareketler sonucu bazı yapısal oluşumlar doğar. Örneğin,
yukarı doğru itilen kayaçlar dome-şeklini alır veya kemer gibi kıvrılır; buna
antiklinal oluşum (kapan) denir. Bunlar çoğu kez hidrokarbonları yakalayıcı oluşumlardır
ve bir kaynak kayaç yakınında yer alması halinde o alanda petrol ve gaz bulma
olasılığı yükselir.
Kapanlar
petrolün göçerek son olarak yerleştiği ve hareket edemeyecek şekilde sıkıştığı
yerlerdir. En antiklinaldir. Kapalı bir sistem petrol biriktirir. Alt kısmı konkav
bir örtü kolayca bariyer oluşturur ve petrolün akıntı yönünde daha ileri gitmesini
önler. Böylece sistemin en üst kısmında petrol birikerek bir havuz meydana
getirir. Kapanın alt kısmı genellikle düzlemseldir ve petrol-su dokanağı ile
sınırlanır. Çökeltiler içindeki hidrokarbonların büyük bir kısmı uygun bir
kapan bulamazlar ve su içeren oluşumlar boyunca hareket ederek yüzeye doğru
akarlar.
