Jeolojik formasyonlarda matkap seçimi
Bit selection in geological formations
Yazar: MEHMET UĞUR TÜY
Danışman: DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZKAN
İskenderun Teknik Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği = Petroleum and Natural Gas Engineering

Özet:
Sondaj matkapları, dönme hareketinin ve yukarıdan aşağı uygulanan ağırlığın gücüyle kayaları kırarak ya da sıyırarak kuyu kazmak için kullanılır. Sondaj dizisinin en altına bağlanarak, diziyle birlikte yüzeyden rotary table, top drive veya sondaj çamurunun hidrolik gücüyle dönme hareketi sağlayan bir motorla döndürülür. Genel olarak bir sondaj matkabı, sondaj dizisine bağlantıyı sağlayan shank, ana gövde ve sondaj işini yapan kazıcı yapı olmak üzere üç ana kısımdan meydana gelmektedir. Sondaj sahasına ulaşmadan önce, matkabı oluşturan bu kısımlarının üretimi ve birleşim prosesleri maliyet olarak, astronomik seviyelere ulaşmaktadır. Bu sebeple, sondaj faaliyeti esnasında bir matkaptan üstün performans göstermesi beklenir. Bu koşulun sağlanabilmesi için de litolojiye uygun matkap seçimi büyük önem taşımaktadır. 

Oluşumu itibariyle, litoloji bantları açısından heterojen yapıya sahip ardalanmalı-karmaşık formasyonların sondajında, formasyona uygun matkap seçimi ve bu doğrultuda öngörü sunabilmekte zorlaşmaktadır. Bu tez çalışmasında, Güneydoğu Anadolu Bölgesinde bulunan, içerisinde karmaşık litolojileri barındıran ve hangi metrajdan ne tür litoloji geleceği tahmin edilemeyen allokton yapılardan oluşmuş Karadut Karmaşığı ele alınmıştır. Çalışmada, Karadut Karmaşığı'nın bulunduğu 2 kuyunun, 12 ¼" kuyu sondajında kullanılan 3 adet PDC, 6 adet Döner Konlu (Roller Cone) ve 3 adet Hibrit matkabın sondaj parametreleri grafikler haline getirilmiştir. 12 adet matkabın saha verileri, İlerleme Hızı (ROP) temelinde değerlendirilerek Karadut Karmaşığına uygun, optimum matkap seçimi yapılmaya çalışılmıştır. Çalışma sonucunda ise, sertliği ve aşındırma kabiliyeti açısından karmaşık litolojiye sahip Karadut Karmaşığı gibi formasyonlarda, sondaj faaliyetleri için Hibrit (Melez) matkapların kullanılması ilerleme hızı yönünden daha uygun olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
Drill Bits are used to dig wells by breaking or scraping rocks with the power of rotational motion and weight applied from top to bottom. Connected to the bottom of the drill string, it is rotated from the surface together with a rotary table, top drive, or a motor that provides the rotational movement with the hydraulic power of the drilling mud. Generally, a drilling bit consists of three main parts, the shank that provides the connection to the drilling string, the main body, and the excavator structure that does the drilling work. Before reaching the drilling site, the production and joining processes of these parts of the drill bit, reach astronomical levels in terms of cost. For this reason, a drilling bit is expected to show superior performance during drilling activity. To achieve this condition, it is of great importance to choose the appropriate drill bit for lithology. 

In the drilling of alternating-complex formations with a heterogeneous structure in terms of lithology bands, it can be difficult to choose the suitable drill bit for the formation and to provide predictions in this direction. In this thesis study, the Karadut Complex, which is located in the Southeastern Anatolia Region, contains complex lithologies and consists of allochthonous structures that cannot be predicted from which quantity and what kind of lithology is discussed. In the study, the drilling parameters of 3 PDC's, 6 Roller Cones, and 3 Hybrid drill bits used in 12 ¼" well drilling of 2 wells where the Karadut Complex is located have been graphed. The oil field data of 12 drill bits were evaluated based on ROP (Rate of penetration) and the optimum drill bit selection was tried to be made under/by the Karadut Complex. As a result of the study, it was understood that the use of Hybrid bits for drilling activities in formations such as Karadut Complex, which has complex lithology in terms of hardness and abrasion capability, is more suitable in terms of ROP.