Tuz gölü havzasında yer alan haymana formasyonu kumtaşlarının diyajenezi
Diagenesis of the haymana formation sandstones in the Tuzgolu basin
Yazar: MİTHAT EMRE KIBRIS
Danışman: PROF. DR. AYNUR BÜYÜKUTKU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Diyajenez = Diagenesis ; Hidrokarbonlar = Hydrocarbons ; Kil mineralleri = Clay minerals ; Kimyasal yapı = Chemical structure ; Madde alışverişi = Interfacial transport ; Organik bileşikler = Organic compounds ; Rezervuarlar = Reservoirs ; Tuz Gölü = Salt Lake ; Şeyller = Shales

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında petrografi ve XRD, SEM-EDS, FTIR ve NMR analizleri ile rezervuar kayaçta oluşabilecek inorganik ve organik bileşiklerin saptanması amaçlanmıştır. Haymana çevresinde Haymana Formasyonunda belirlenen 3 lokasyondan alınan kumtaşı-şeyl mostra örnekleri Nova de Lisboa Üniversitesinde (Portekiz) ince kesit haline getirilmiş olup XRD, FTIR, SEM-EDS analizleri Aveiro Üniversitesinde (Portekiz) yapılmıştır.

Tuz Gölü Havzasındaki Haymana Formasyonu kumtaşı-şeyllerinden derlenen 30 adet yüzey numunesi incelenmiştir. Kil mineralleri, XRD (X-ışını analizi), SEM (Taramalı elektron mikroskobu) - EDS (enerji dağılımı spektroskopi), FTIR (Fourier Transform infrared)  spektroskopi analizleri yapılarak belirlenmiştir. Ayrıca kumtaşı-şeyllerde organik ve inorganik bileşiklerin kimyasal yapıları ve hidrokarbon varlığı FTIR tekniğiyle belirlenmiştir. Tüm numunelerin mineral içeriği X-ışını tüm kayaç ve ayrıntılı kil analizi ile (XRD) (Philips PW-1730) belirlenmiştir. Elektron mikroskop cihazı (SEM) (Jeol JSM-840A) ile morfolojik yani mikrodokusal özellikleri, enerji dağılımı spektroskopi cihazı (EDS) (Trocor TN-5502) ile nokta kimyasal element analizleri Aveiro Üniversitesi laboratuarlarında yapılmıştır. NMR sonuçlarına göre numunelerin karakter yapıları tespit edilmiştir. XRD çekimlerine göre elde edilen simektit illit dönüşüm zonları ile Hidrokarbon oluşum zonlarının çakıştığı düşünülmektedir. Rezervuar özelliklerini belirlemeye yönelik olarak TPAO laboratuarlarında porozite ve permeabilite analizleri yaptırılmıştır. 

Gerçekleştirilen laboratuar analizleri ile Haymana Formasyonu Kumtaşı-Şeyllerinin kil mineralleri (klorit, illit, kaolinit ve smektit) ve bunların kumtaşı rezervuarı kalitesi üzerindeki etkileri, içerdiği organik maddelerinin moleküler kimyasal yapısı ile birlikte moleküler bağ şekli hassas bir şekilde belirlenmiş olup Haymana Formasyonu kumtaşlarının diyajenetik özellikleri belirlenerek, diyajenezin hidrokarbon araştırmaları ile ilişkisi ortaya konulmuştur. Haymana kumtaşlarında kil mineralleri bol miktarda ve gözenek dolguları olarak bulunduğu ve kil minerallerinin Haymana kumtaşı rezervuarını olumsuz etkilediği tespit edilmiştir.

Abstract:
In this master thesis study, petrography and XRD, SEM-EDS, FTIR and NMR analyzes were perfermed to determine the inorganic and organic compounds that can form in the reservoir rock. Samples of sandstone-shale outcrops taken from 3 locations in Haymana Formation around Haymana were made into thin section at Nova de Lisboa University (Portugal) and XRD, FTIR, SEM-EDS analyzes were carried out at Aveiro University (Portugal).

30 surface samples collected from sandstone-shales of Haymana Formation in the Salt Lake Basin have been examined. Clay minerals were determined by XRD (X-ray analysis), SEM (scanning electron microscopy) - EDS (energy dispersive spectroscopy), FTIR (Fourier Transform infrared) spectroscopy analyzes. In addition, the chemical structures of organic and inorganic compounds in sandstone-shales and the presence of hydrocarbon have been determined by FTIR technique. Mineral content of all samples was determined by X-ray whole rock and detailed clay analysis (XRD) (Philips PW-1730). The morphological and microdissociation properties of the sample with the electron microscope (SEM) (Jeol JSM-840A), the energy dispersive spectroscopy device (EDS) (Trocor TN-5502) and the point chemical element analyzes were carried out in Aveiro University laboratories. According to the NMR results, the character constructions of the samples were determined. The smectite illite transformation zones obtained according to XRD shots are thought to coincide with hydrocarbon formation zones. Porosity and permeability analyzes were carried out in TPAO laboratories to determine reservoir properties.

The laboratory analyzes revealed that the clay minerals (chlorite, illite, kaolinite and smectite) of the Haymana formation sandstone-shales and their effects on the quality of the sandstone reserves were precisely determined by the molecular chemical structure of the organic matter and the diagenetic properties of Haymana Formation sandstones. The relation between diagenesis and hydrocarbon investigations has been established. It was determined that clay minerals were found in Haymana sandstones in abundance and pore fillings and clay minerals negatively affected Haymana sandstone reservoir.