Heybeli Jeotermal Sahasında (Afyonkarahisar, Türkiye) Potansiyel Kabuklaşma Problemlerinin Jeokimyasal İrdelenmesi

Bir mineralin sudaki çözünürlüğü; sıcaklık, basınç, pH ve redoks potansiyeli gibi birçok etkene bağlıdır. Çözünürlüğü kontrol eden bu parametrelere bağlı olarak mineraller suda çözünürler veya çökelirler. Mineralin suda doygun hale gelmesi ve ardından çökelmesi sonucunda oluşan kabuklaşma, jeotermal sahalardaki kuyularda, yeraltı ve yerüstü donanımlarında daralmalara, aşınmalara ve tıkanmalara ve dolayısıyla ekonomik kayıplara neden olur. Bu çalışmada Afyonkarahisar ilinin önemli jeotermal sahalarından biri olan Heybeli jeotermal sahasında bulunan 8 adet termal su kuyusunun kabuklaşma potansiyeli araştırılmıştır. Heybeli sahası jeotermal suları Na-Ca-HCO3-SO4 ve Na-Ca-HCO3 tipinde olup; sıcaklık, elektriksel iletkenlik ve pH değerleri sırasıyla 28,9-54,7°C, 1380-3580 µS/cm ve 6,32-7,37 arasında değişmektedir. Suların kimyasal analiz sonuçlarından yararlanılarak mineral doygunlukları belirlenmiş, farklı sıcaklık koşullarında oluşabilecek kabuklaşma potansiyeli ve türleri saptanmaya çalışılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda Heybeli jeotermal sahasında bulunan termal kuyularda kalsit, aragonit, dolomit, kuvars gibi minerallerin çökelme eğilimli ve kabuklaşma potansiyeline sahip olabileceği öngörülmüştür. Kuyu başından alınan kabuk örneklerinin XRD analizinde tespit edilen başlıca kalsit ve az oranda kuvars minerali hesaplamalardan elde edilen sonuçlarla uyum sağlamıştır. Bölgedeki kuyulardan sürdürülebilir yararlanma için kabuklaşma giderici kimyasal yöntemler (inhibitör) kullanılmalıdır.

Geochemical Assessment of the Potential Scaling Problems in Heybeli Geothermal Field (Afyonkarahisar, Turkey)

The solubility of a mineral is related with its temperature, pressure, pH and redox potential. Depending on these parameters minerals dissolve or precipitate in the water. The scaling, which occurs after mineral becomes saturated and precipitate in the water, causes shrinkage, abrasions and blockages in the wells, underground and overhead equipment and then economic losses occur. In this study, the potential scaling problems of 8 thermal water wells on the Heybeli geothermal field, is one of the important geothermal fields of Afyonkarahisar, have been investigated. The Heybeli thermal waters are of the Na-Ca-HCO3 and Na- Ca-HCO3-SO4 type and the temperature, electrical conductivity (EC) and pH of thermal water are within the range of 28.9°C to 54.7°C, 1380 to 3580 ?mho/cm, and 6.32 to 7.37, respectively. Thermal water is of the. Mineral saturation diagrams were created by using the chemical analysis results of the waters and tried to determine the crustal potentials and types that might occur in different conditions. As a result, it was determined that the minerals such as; calcite-aragonite-dolomite tend to precipitate and have a crustal potential in the thermal wells of the Heybeli geothermal field. In order to use the wells in the region effectively and economically, scavenging chemical methods (inhibitors) should be used.

PDF

___

Armannsson, H., 1989. Predicting calcite deposition in Kraflaboreholes. Geothermics,18, 25-32.
Arnorsson, S., 1989. Deposition of calcium carbonate minerals from geothermal waterstheoreticalconsiderations. Geothermics, 18, 33-39.
Arnorsson, S., 1995. Scaling problems and treatment of separated water before injection. In: WGC- 95,Book of Course on Injection Technology, Italy.
Başaran, C. and Gökgöz, A., 2016. "Hydrochemical and isotopic properties of Heybeli geothermal area (Afyon, Turkey)", Arabian Journal of Geoscience, 9- 11:586.
Başaran, C., Yıldız, A., Ulutürk, Y. and Bağcı, M., 2015. Hydrogeochemical Properties of Geothermal Fluids in Afyon-Akşehir Graben (Akarcay Basin) and the Sustainability of Ömer-Gecek Area, World Geothermal Congress, electronic.
Başkan, E. ve Canik, B., 1983. Türkiye sıcak ve mineralli sular haritası Ege Bölgesi. Maden Tetkik Arama Enstitüsü Yayınları, no. 189, Ankara.
Calmbach, L., 1997. Aquachem Computer CodeVersion 3.7.42.Waterloo, Ontario, Canada, N2L 3L3: Waterloo Hydrogeologic.
Erişen, B., 1972. Afyon-Heybeli (KızılKilise) jeotermal araştırma sahasının jeolojisi ve jeotermal enerji olanakları, MTA Raporu, No:5490, Ankara.
Gendenjamts, O.E., 2005. İnterpretation of Chemical Composition of Geothermal Fluids From Arskogsströnd, Dalvik and Hrisey, Iceland and Khangai, Mongolia, Geothermal Training Program, The United Nations University, Reports Number 10, Reykjavik, Iceland.
Göncüoğlu, M.C., Turhan, N., Şentürk, K., Uysal, Ş., Özcan, A. ve Işık, A., 1996. "Orta Sakarya'da Nallıhan-Sarıcakaya Arasındaki Yapısal Birliklerin Jeolojik Özellikleri", MTA Rap. No. 10094, (Yayınlanmamış).
Ketin, İ., 1966. Anadolu'nun Tektonik Birlikleri, MTA Dergisi, 66, 20-34, Ankara.
Koçyigit, A. ve Deveci, Ş., 2005. Akşehir-Simav Fay Sistemi: Güneybatı Türkiye'de Neotektonik Rejimin Başlama Yaşı ve Depremsellik, Deprem Sempozyumu, 26, Kocaeli.
Koçyiğit, A. ve Deveci, Ş., 2007. Çukurören-Çobanlar (Afyon) arasındaki deprem kaynaklarının (Aktif fayların) belirlenmesi, TÜBİTAK Proje No: 106Y209, Ankara.
Koçyigit, A. ve Özacar, A., 2003. Extensional Neotectonic Regime Through the NE Edge of the Outer Isparta Angle, SW Turkey: New Field And Seismic Data, Turkish Journal of Earth Sciences, 12, 67-90.
Koçyiğit A., Ünay, E. ve Saraç, G., 2000. Episodic Graben Formation and Extensional Neotectonic Regime in West Central Anatolia And The Isparta Angle: A Key Study in The Akşehir-Afyon Graben, Turkey Geological Society, 173, 405-421.
Kristmannsdottir, H., 1989. Types of scaling occurring by geothermal utilization in Iceland, Geothermics 18, 183-190.
Parkhurst, D.L., and Appelo, C.A.J., 1999. User's guide to PHREEQC (version 2)-a computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations, U.S. geological survey water-resources investigations report 99-4259.
Piper, A.M., 1944. A Graphic Procedure in the Geochemical interpretation of Water Analysis, Transactions, American Geophysical Union, 25, 914-23.
Schoeller, H., 1955. Geochemie Des Eaux Souterraines, Revue De L'institute Francois Du Petrole, 10, 230- 44.
Şimşek, Ş., 2015. Dünya'da Ve Türkiye'de Jeotermal Gelişmeler. III. Jeotermal Kaynaklar Sempozyumu, 1-17, Ankara.
Tarcan, G., 2001. Aquifer chemistry and mineral saturation in selected high temperature geothermalareas. United Nations University Geothermal Training Programme, Orkustofnun, Reykjavik,Iceland. Book of Reports, 267-290.
Tarcan, G.and Gemici,Ü., 2003. Water geochemistry of the Seferihisargeothermal area, İzmir, Turkey. J Volcanol Geotherm Res., 126, 225-242.
Tarcan, G., Gemici, Ü., Çolak, M., Özen, T. ve Karamanderesi, İ., 2009. Büyük Menderes Grabeni'ndeki Jeotermal Alanlarda Kabuklaşma Problemleri Üzerine Hidrojeolojik, Mineralojik ve Jeokimyasal İncelemeler, Tübitak Projesi, No: 109Y315.
Tarcan, G., Özen, T., Gemici, Ü., Çolak, M. ve Karamanderesi, İ., 2015. Kızıldere (Denizli) Jeotermal Alanındaki Kabuklaşma Probleminin Hidrojeolojik ve Jeokimyasal İncelenmesi, MÜHJEO'2015: Ulusal Mühendislik Jeolojisi Sempozyumu, 505-512.
Tollluoğlu, Ü.A., Erkan, Y. ve Yavaş, F., 1997. Afyon meta sedimenter grubunun Mesozoyik öncesi metamorfik evrimi, Türkiye Jeoloji Bülteni, 40-2, 1- 17.
İnternet kaynakları
http://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Jeotermal (27.03.2017)