Investigation of the interaction of CO2 and CH4 hydrate for the determination of feasibility of CO2 storage in the Black Sea sediments

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: OYTUN ÖRS

Danışman: ÇAĞLAR SINAYUÇ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Son günlerde, derin deniz sedimanlarına karbondioksit enjeksiyonu, atmosferdeki karbondioksit oranını azaltma tekniklerinden biri haline gelmiştir, çünkü karbondioksit hidratları mevcut sıcaklık ve basınç değerlerinde kararlı halde bulunmaktadır. Dünyanın en önemli metan hidrat rezervlerinden birine sahip olan Karadeniz, karbondioksitin de hidrat formunda depolanması için iyi bir aday olabilir. Metan hidrat kararlılık zonunun altına enjekte edilen karbondioksit metan hidratı ile etkileşim içerisinde olacaktır ve bu etkileşim hakkında daha fazla fikir sahibi olmak için sistem detaylı bir şekilde analiz edilmelidir. CO2'nin büyük oranlarda depolanabilmesi için, jeolojik yapının geçirimsiz katman içermesi gerekmektedir. Genellikle böyle bir katman kil veya tuzdan oluşmaktadır. Bu çalışmada, metan hidratının geçirimsizlik açısından yeterliliği ve CO2'nin metan hidrat katmanı altında uzun vadedeki davranışı incelenecektir. CO2 ve CH4 hidratı etkileşimi ve CH4 hidratının geçirimsizlik açısından yeterliliğinin belirlenmesi amacıyla deney düzeneği oluşturulmuş ve çeşitli deneyler yapılmıştır. Bu deneyler, CH4 hidratının su içerisinde ve sedimanlarda oluşturulması, %30 ve %50 metan hidratı içeren gevşek sedimanların geçirgenliğinin ölçülmesi ve CH4 hidratına CO2 enjeksiyonu yapılmasını içermektedir. Deney sonuçları, gevşek sedimanlardaki hidrat varlığının sistemin geçirgenliğini büyük oranda etkilediğini ve hidrat saturasyonu %50'den fazla olan sistemlerin geçirimsiz bariyer olarak görev yapabileceğini göstermiştir. Ayrıca farklı deney koşullarında, hidrat kristallerinde CO2-CH4 takası gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın sonunda, derin deniz sedimanlarında bulunan metan hidratı kararlılık zonunun CO2'nin güvenli şekilde depolanması için iyi bir seçenek olabileceği sonucuna varılmıştır. Bu sebeple, Karadeniz sedimanları CO2'nin depolanması için değerlendirilebilir.