Teknolojiyi Kullanarak Daha Akıllı Delme ve Geleceği Güçlendirme

Petrol ve doğalgaz endüstrisi, dünyadaki en büyük sektörlerden biridir, 2024’te 6,10 trilyon dolar değerinde ve 2034’e kadar 8,79 trilyon doları aşması öngörülüyor. Sektör ayrıca geçen yıl tahmini olarak 4,2 trilyon dolar küresel gelir elde etti.

Sabah işe gidişimizden kullandığımız ürünleri üreten fabrikalara kadar her şeye güç sağlayan petrol, modern toplumun temelidir. Binaları ısıtır, elektrik üretir ve sanayiyi çalıştırır. Enerjinin ötesinde ilaç, plastik ve sayısız kimyasal ürünün hammaddesidir. Petrol kelimenin tam anlamıyla dünyayı hareket ettirir.

Ancak petrol, sera gazı emisyonları ve iklim değişikliği dahil önemli çevresel etkileri olan yenilenemez bir fosil yakıttır. Rezervlerin birkaç ülkede yoğunlaşması nedeniyle jeopolitik sorunlar da yaratır ve küresel enerji güvenliğini tehdit eder.

Petrol Sınırlıdır: Üretim ve Fiyatlar Üzerindeki Anlamı

Yenilenemez bir kaynak olan ham petrol, tüketildiği hızda doğal olarak yenilenemez. Sınırlı ve hızla azalan bu kaynak, organik maddelerin, bitkilerin ve hayvanların aşırı ısı ve basınç altında milyonlarca yıl boyunca ayrışmasıyla oluşur.

Petrol bir hidrokarbon kaynağıdır; yani yalnızca karbon ve hidrojen atomlarından oluşan organik bir bileşiktir. Hidrokarbonlar, yer kabuğundaki kayaçlarda doğal olarak bulunan petrol, doğal gaz ve kömürün temelini oluşturur.

Dünya’daki toplam petrol miktarı sınırlıdır. Petrol çıkarılıp kullanıldıkça kullanılabilir rezerv azalır ve gelecekteki arz konusunda endişe yaratır.

Ayrıca bir rezervuardaki petrolün tamamı pompalanamaz. Rezervuar basıncı, çözünmüş gaz miktarı, gözeneklilik ve geçirgenlik gibi kaya özellikleri ile kullanılan üretim yöntemlerine bağlı olarak petrolün birkaç yüzdesi ile %50’den fazlası geri kazanılabilir.

İlk çıkarma aşaması olan birincil üretim çoğu zaman petrolün yalnızca yaklaşık %20’sini verir. Su basma veya gaz enjeksiyonu gibi geliştirilmiş yöntemler toplam verimi önemli ölçüde artırabilir. Şirketler rezervuar davranışını modellemek, üretim senaryolarını değerlendirmek, enjeksiyon stratejileri geliştirmek ve zaman içindeki üretimi tahmin etmek için bilgisayar simülasyonları kullanır.

Kaynak sınırlı olsa da yeni rezervler sürekli keşfedilmekte; gelişmiş teknoloji mevcut sahalardan daha fazla petrol çıkarılmasını sağlamaktadır.

Ham petrolü çıkarmak için sondaj ve pompalama teknikleri onu yeraltı rezervuarlarından yüzeye taşır. Önce rezervuarlar bulunur ve değerlendirilir. Uygun bir rezervuar tespit edildiğinde sondajla kuyu açılır ve petrol çoğu zaman sondaj platformları kullanılarak pompalanır.

Sondaj platformları petrol çıkaran kuyular oluşturmak için yerin derinliklerine iner. Sondaj, işletmeci için kârlı olacak kadar hidrokarbon bulunmadığını gösterirse buna kuru kuyu denir.

Ölçümler hâlâ petrol bulunduğunu gösterirken bile bir kuyu kuruyabilir. Kuyunun petrol içerip içermediğini belirlemek için geniş bölgesel araştırmalardan sondaj sahasında doğrudan numune almaya kadar birçok yöntem kullanılır.

Sondaj başlamadan önce işletmeciler hidrokarbon barındırabilecek alanları belirlemek için jeolojik ve jeofizik araştırmalar yapar. Jeologlar olası petrol ve gaz rezervlerini bulmak amacıyla yüzey özelliklerini, yeraltı yapısını ve kaya türlerini inceler.

Diğer teknikler arasında Dünya’nın yerçekimindeki küçük değişimleri ölçen gravite araştırmaları ile manyetik anomalileri ölçen çalışmalar bulunur. Jeologlar ayrıca derin rezervuarlardan sızmış olabilecek hidrokarbon izlerini bulmak için yüzey toprağını ve bitki örtüsünü analiz eder.

Bu yöntemler arasında sismik araştırmalar özellikle önemlidir. Dünya boyunca ilerleyen ses dalgalarını kullanarak petrol yataklarının yerini ortaya çıkarır ve rezervin yaklaşık büyüklüğünü tahmin eder.

Yine de bir petrol kuyusunun beklenen petrolün yalnızca bir kısmı çıkarıldıktan sonra kuruması oldukça yaygındır.

Neden ‘Kuru’ Kuyular Oluşur—Ve 4D Sismik Nasıl Çözer

Kritik ve sınırlı bir kaynak olan petrolü bulmak karmaşıktır. Petrol ve gaz üretiminin çevresel zararları da aciliyeti artırır: sondajın daha akıllı ve verimli olması gerekir. Bunun için rezervuarın gerçekte ne kadar petrol içerdiği daha hassas ölçülmelidir.

Penn State University’den bir araştırma grubu, belirli bir kuyunun gerçekte ne kadar petrol üreteceğine ilişkin daha hassas hesaplamalar geliştirdi. Çalışma şu temel soruyu ele alıyor: Sismik taramalar yer altında hâlâ petrol olduğunu gösterirken kuyu neden kurur?

“Kuzey Denizi verilerini test ettik. Sondaja 2008’de başladılar ve tahminlerine göre 20 ya da 30 yıl petrol üretebilirlerdi. Ne yazık ki iki yıl sonra hiçbir şey kalmadı; kuyu kurudu. Petrol nereye gitti? Asıl sorun rezervuardaki jeolojinin karmaşıklığıdır.”

– Çalışmanın yazarı, Penn State jeofizikçisi Tieyuan Zhu

Bu nedenle Zhu, öğrencileri ve doktora sonrası araştırmacılarıyla birlikte ses ölçümlerindeki verileri önceki çalışmalardan daha ayrıntılı incelemeye karar verdi.

Ekip, problemin bazı bölümlerini işlemcilerin belleğinde tutmak ve zaman alan, maliyetli veri depolama erişimlerini önlemek için daha fazla hesaplama gücüne ve büyük belleğe ihtiyaç duydu.

Çözüm, National Science Foundation tarafından finanse edilen PSC’nin amiral gemisi Bridges-2 süper bilgisayarıydı. Sistem ölçeklenebilir HPC, makine öğrenimi ve veri analizini birleştirerek veri yoğun araştırmaları destekliyor.

Yüzlerce standart bellek düğümünde binden fazla güçlü CPU bulunur. Her CPU düğümü, ileri düzey bir oyun dizüstü bilgisayarının sekiz ila on altı katı olan 256–512 GB RAM içerir.

Ayrıca 4 TB paylaşımlı belleğe sahip Extreme Memory (EM) düğümleri ve derin öğrenme ile hızlandırılmış hesaplama için yüksek performanslı GPU düğümleri vardır.

Araştırmacılar bu hesaplama gücüyle sismik ölçümlere zaman boyutu ekledi ve petrolün içinden geçen sesin şiddetini nasıl azalttığını analiz etti.

İlk analiz, petrol rezervlerindeki gizli kaya yapılarının içerideki petrolün tamamının çıkarılmasını engellediğini gösterdi. Araştırmacılar sistemi büyük ve gerçek petrol sahalarına uygulayabilmek için ölçeklendirmeye çalışıyor.

Araştırmacılar sonuçları geçen yıl Geophysics dergisinde ilk kez bildirdi¹ ve bu yıl daha kapsamlı² sonuçlar yayımladı.

Kaydırmak için sürükleyin →

Gizli Yeraltı Yapıları: Kuyuların Performans Düşüklüğünün Gerçek Nedeni

Petrol, yer altında havuzlarda beklemek yerine gözenekli tortul kayalara nüfuz eder ve ardından yüzeye doğru göç eder. Daha az gözenekli kap kaya altında hapsolduğunda bir rezervuar oluşur.

Bu noktada ses devreye girer. Katı kaya, yağla doymuş kayaya göre sesi daha yüksek bir hızda iletir. Sesin kayalar içinde yol alırken ne kadar yavaşladığını ölçerek uzmanlar petrol rezervlerini tespit edebilir.

Bu sismik yöntemler, yağla doymuş kayaların konumunu 3B görüntülerle gösterir; tıpkı bir medikal ultrasonun kas ve iç organları görüntülemesi gibi.

Bu yeteneklere rağmen, bu sofistike görüntülere dayanarak delinen kuyular genellikle beklenenden daha az petrol üretir. Bunun nedeni 3B görüntünün tam resmi yakalayamamasıdır; kritik bilgiler eksiktir.

Ekip, aynı rezervuarın farklı zamanlarda görüntülenmesinin daha doğru bir 4D animasyon oluşturacağını düşünüyor. Sismik verilerin daha fazla özelliğini kullanmak da yeraltındaki süreci daha iyi açıklayabilir.

Önceden rezervler, sesin içlerinden geçmesinin daha uzun sürmesine göre belirleniyordu. Araştırmacılar artık zaman verisine sinyal genliğini, yani petrolün ses şiddetini ne ölçüde azalttığını da ekledi.

Ekip hesaplamaları hızla yapmak ve bileşenleri geçici olarak bellekte tutmak için Bridges-2’yi kullandı.

Süper bilgisayar iki aşamada kullanıldı: önce araştırma kodu paralelleştirilip uygulanabilir hâle getirildi, ardından saha verilerine uygulandı.

“PSC bana 100.000 hesaplama saati ve saha verilerimi saklayacak belleği garanti etti. Bunu yerel kaynaklarımızla başarmak mümkün değil.”

– Zhu

Genişletilmiş analiz ve tekrarlanan ölçümler sonuç verdi. Penn State bilim insanları, yalnızca zamana dayalı tek ölçümlü görüntülerin rezervuar içindeki yapıları yakalayamadığını buldu.

Rezervuardaki daha sert kaya tabakaları ses hızını fark edilecek kadar değiştirmeyebilir, ancak altlarında kalan petrolün pompalanmasını engelleyebilir.

Bazı durumlarda biraz daha derine sondaj yapmak sorunu çözerek kuyudaki kalan petrole erişim sağlayabilir.

Yöntem şimdilik yaklaşık 23 kilometrekarelik sınırlı bir jeolojik alanda uygulandı ve bir kavram kanıtıdır. Ekip daha büyük alanların doğru haritalarını oluşturmak için hesaplamaları daha fazla düğüme genişletiyor.

Bir başka seçenek, her biri 4.000 GB RAM içeren Bridges-2 Extreme Memory düğümlerini kullanmaktır.

Azalmış Kuyulardan Enerji Depolamaya: CAES & Jeotermal

Petrol, bir yüzyıldan fazla süredir baskın bir enerji kaynağı olmuştur. Ancak dünya, iklim değişikliği, hava ve su kirliliği ve yenilenemez kaynakların neden olduğu habitat tahribatı endişeleriyle fosil yakıtlardan rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına kaymaktadır.

Yenilenebilir enerji kaynakları kesintili bir doğaya sahiptir ve daha iyi enerji depolama yöntemleri gerektirir. İlginç bir şekilde, tükenmiş petrol ve gaz kuyuları bu zorluğa bir çözüm sunabilir.

Bu kuyular önemli bir doğal jeotermal ısı kaynağıdır. Penn State araştırmacılarının bu yıl yayımladığı bir çalışma³, ısının sıkıştırılmış hava enerji depolamasının (CAES) verimliliğini %9,5 artırarak depolanan enerjinin daha fazlasının elektriğe dönüştürülmesini sağlayabileceğini gösterdi.

“Bu verimlilik artışı CAES projelerinin ekonomisini değiştirebilir. Üretimde olmayan mevcut petrol ve gaz kuyularını kullanarak başlangıç maliyetini de önemli ölçüde azaltabiliriz. Bu iki taraflı bir kazanç olabilir.”

– Çalışmanın ortak yazarı Arash Dahi Taleghani

Tükenmiş petrol ve gaz kuyularını yeniden kullanmak, ekonomik olmadığı için sahiplerince bakımı bırakılan sahipsiz kuyuların olumsuz etkilerini de azaltabilir.

Denetimsiz kuyu başları, 20 yıllık dönemde CO2’den 84 kat daha fazla ısınma etkisine sahip metan sızdırabilir. Hidrojen sülfür, arsenik ve benzen de havaya, suya ve toprağa karışarak ciddi kirlilik yaratabilir.

Reuters’ın 2020 tahminine göre dünya genelinde en az 29 milyon terk edilmiş kuyu bulunuyor.

Bu yıl yayımlanan bir rapor⁴, 3.557.000’i ABD’de olmak üzere toplam 4.499.000 terk edilmiş petrol ve gaz kuyusu bulunduğunu tahmin ediyor. Yaklaşık 4,5 milyon kuyunun 2022’deki metan emisyonu 0,4 milyon ton, 100 yıllık ölçekte 10,5 milyon ton CO2 eşdeğeri olarak hesaplandı.

Sahipsiz kuyuların tamamı kayıtlı değildir; birçoğu resmî kayıtlarda yer almaz ve bilinen işletmecisi yoktur.

Lawrence Berkeley National Laboratory araştırmacıları sorunu çözmek için sensör, lazer görüntüleme, drone ve yapay zekâ dahil modern araçlar kullandı⁵ ve kayıtsız sahipsiz kuyuları (UOW) aradı.

Berkeley Lab doktora sonrası araştırmacısı ve baş yazar Fabio Ciulla’ya göre:

“Yapay zekâ güncel ve hızla gelişen bir teknoloji olsa da yalnızca modern veri kaynaklarıyla ilişkilendirilmemelidir. Birkaç yıl önce ulaşılamayan ölçekte tarihî verilerden bilgi çıkararak geçmişi anlamamızı geliştirebilir. Geleceğe ilerledikçe geçmişten daha çok yararlanabiliriz.”

Araştırmacılar erken petrol üretiminin yoğun olduğu dört ilçeyi tarayarak yaklaşık 1.300 olası UOW buldu. Bunların 29’u uydu görüntüleriyle, 15’i saha çalışmalarıyla doğrulandı.

Yapay zekâ destekli haritalama, kayıtsız sahipsiz kuyulara yönelik daha büyük bir girişimin parçasıdır. CATALOG programı kuyuları bulma, metanı ölçme, durumlarını değerlendirme, kapatmayı önceliklendirme ve ucuz araçlar geliştirme yöntemlerini iyileştirmeyi amaçlar.

“Artık bir petrol ve gaz kuyusu kapatılmadan önce ve sonra emisyonların ölçülmesi gerekiyor. Hem kapatmanın doğru yapıldığını doğrulamak hem de programın, özellikle CO2’den daha hızlı ısınmaya yol açabilen metan açısından, iklim stratejilerimize etkisini belirlemek istiyoruz.”

– Berkeley Lab’de CATALOG projesini yöneten bilim insanı Sebastien Biraud

Akıllı Enerji Keşfine Yatırım

Akıllı sondaj alanında Baker Hughes (BKR ) önde gelen enerji teknolojisi hizmetleriyle tanınır. Sondaj optimizasyonu için gelişmiş sensörler, bulut bilişim, dijital ikizler ve yapay zekâ kullanır; ayrıca metan tespiti ve emisyon azaltma teknolojileri sağlar.

Baker Hughes

47,8 milyar dolarlık piyasa değerine sahip BKR hissesi 48,50 dolardan işlem görüyor ve yılbaşından bu yana %18,24 yükseldi. EPS (TTM) 2,93, F/K (TTM) 16,58 ve temettü verimi %1,90’dır.

Şirket 2025’in ikinci çeyreğinde 6,9 milyar dolar gelir ve 701 milyon dolar net kâr açıkladı. Seyreltilmiş GAAP EPS 0,71 dolar, düzeltilmiş seyreltilmiş EPS 0,63 dolar oldu.

“Gelirdeki sınırlı düşüşe rağmen toplam düzeltilmiş EBITDA marjı yıllık 170 baz puan artarak %17,5’e ulaştı. Bu performans yapısal maliyet iyileştirmelerinin ve iş sistemimizin sürekli uygulanmasının faydalarını yansıtıyor.”

– CEO Lorenzo Simonelli

Şirketin Industrial & Energy Technology (IET) segmentindeki sipariş birikimi 3,5 milyar dolarla rekor kırdı.

Faaliyetlerden 510 milyon dolar nakit akışı ve 239 milyon dolar serbest nakit akışı üretildi. Baker Hughes, 196 milyon doları hisse geri alımı olmak üzere hissedarlara 423 milyon dolar iade etti.

En Son Baker Hughes (BKR) Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeler

Sonuç

Ham petrol, küresel ekonominin önemli bir bölümünü oluşturduğu için dünyanın en önemli enerji kaynaklarından biri olmaya devam ediyor. Ancak sınırlı olması gelecekte sorun yaratabilir.

Kolay erişilen petrol tükendikçe şirketler her zamankinden daha derine sondaj yapıyor ve bu darboğazı yalnızca ileri teknoloji aşabilir. Yüksek performanslı hesaplama, gelişmiş sismik analiz, sensörler, veri bilimi ve yapay zekâ; petrolü bulma, çıkarma ve eski kuyuları yeniden kullanma biçimimizi değiştiriyor.

Amaç yalnızca yerden daha fazla petrol çıkarmak değil, bunu daha az çevresel zararla yapmaktır. Aynı teknolojiler bazı durumlarda tükenmiş kuyuların temiz enerji depolama çözümlerine dönüştürülmesine yardımcı olabilir.

Algal biyoyakıtın bir sonraki enerji devrimi olup olmadığını öğrenmek için buraya tıklayın.

Referanslar

<sup>1. Xing, G., & Zhu, T. (2024). Attenuasyon tahminini çok parametreli viskoakustik tam dalga tersine çevirme içinde Hessian entegrasyonu ile ilerletmek. Geophysics, 89(5), r429. Yayınlandı 1 Eylül 2024. https://doi.org/10.1190/geo2023-0634.1
2. Kim, D., & Zhu, T. (2025). Neden sismik attenuasyon modelleri zaman geçişli görüntüyü iyileştirir? Volve sahasından 2D viskoakustik tam dalga tersine çevirme vaka çalışması. Geophysics, 90(4), b193. Yayınlandı 1 Temmuz 2025. https://doi.org/10.1190/geo2024-0793.1
3. Zhang, Q., Taleghani, A. D., & Elsworth, D. (2025). Jeotermal destekli terk edilmiş petrol ve gaz kuyularını kullanarak yeraltı enerji depolama. Journal of Energy Storage, 60, 115317. Yayınlandı 8 Ocak 2025. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.115317
4. Lei, T., Chen, X., Ma, S., Jing, L., & Guan, D. (2025). Terk edilmiş petrol ve gaz kuyularından kaynaklanan metan emisyonlarının küresel envanteri ve olası azaltma yolları. National Science Review, 12(7), nwaf184. Yayınlandı Temmuz 2025. https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf184
5. Ciulla, F., Santos, A., Jordan, P., Kneafsey, T., Biraud, S. C., & Varadharajan, C. (2024). Tarihi Haritalardan Belgelenmemiş Yetim Petrol ve Gaz Kuyularını Tanımlamak için Derin Öğrenmeye Dayalı Bir Çerçeve: Kaliforniya ve Oklahoma için Bir Vaka Çalışması. Environmental Science & Technology, 58(50). Yayınlandı Aralık 2024. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c04413</sup>