Bu çalışma, sucker-rod pompalı petrol kuyularında yalnızca ne kadar sıvı üretildiğini değil, bu üretimin hangi teknolojik verimlilik düzeyinde gerçekleştirildiğini nicel olarak değerlendirmeyi amaçlıyor. Araştırmacılar, kuyu–rezervuar–pompa sistemini X-Oil Laboratory v.5.0.0 üzerinde Ayrık-Benzetim Modelleme (Discrete-Imitational Modeling, DIM) yaklaşımıyla simüle ediyor ve üretim hacmi, pompa doluluk oranı, pompa vuruş hızı ile pompa geometrisini iki bütünleşik gösterge altında birleştiriyor: makalenin ana gövdesindeki adıyla Pompa Performans Göstergesi (Pump Performance Indicator, PPI) ve Teknolojik Verimlilik Katsayısı (Technological Efficiency Coefficient, TEC). Simülasyon sonuçları, üretimi artırmak amacıyla vuruş hızını yükseltmenin belirli bir noktadan sonra üretime çok az katkı sağlarken pompa doluluğunu ve teknolojik verimliliği ciddi biçimde azaltabileceğini gösteriyor. Gerçek Bibiheybat sahasındaki 1220 numaralı kuyu örneğinde model, 1 vuruş/dk rejimini optimum olarak belirlerken kuyunun fiilen 4 vuruş/dk ile çalıştırılması günlük üretimi yalnızca yaklaşık %3,71 artırıyor. Bununla birlikte çalışma, ekonomik optimizasyon yapmıyor; TEC enerji tüketimini doğrudan elektrik gücü ölçümünden değil, vuruş hızını teknolojik işletme yoğunluğunu temsil eden bir parametre olarak kullanarak tanımlıyor.

Çalışmanın temel mesajı, “en yüksek üretim” ile “en verimli üretim” kavramlarının aynı olmadığıdır. Bir pompanın üretim miktarı yükselirken sistem, rezervuardan gelen akışın pompa çevrimlerine yetişememesi nedeniyle daha düşük dolulukla ve daha düşük teknolojik verimlilikte çalışabilir. Bu nedenle yazarlar üretim rejiminin yalnız günlük üretime, pompa doluluğuna veya hacimsel verime göre değil, PPI ile TEC’nin birlikte değerlendirilmesiyle seçilmesini öneriyor.

Araştırmanın temel problemi nedir?

Sucker-rod pump (SRP), Türkçede genel olarak çubuklu derin kuyu pompalama sistemi olarak açıklanabilecek ve özellikle olgun petrol sahalarında kullanılan bir yapay kaldırma teknolojisidir. Çalışmanın çıkış noktası, bu sistemlerde yaygın kullanılan performans ölçütlerinin çoğunun pompanın ne kadar üretim yaptığına veya silindirin ne ölçüde dolduğuna odaklanmasıdır.

Yazarlar, günlük üretim hacmi veya hacimsel verim gibi ölçülerin tek başına gerçek işletme verimliliğini temsil etmediğini savunuyor. Çünkü aynı üretim artışı, pompa daha hızlı çalıştırılarak fakat daha düşük dolulukla gerçekleştirilebilir. Böyle bir durumda üretim bir miktar yükselirken işletme yoğunluğu ve buna bağlı enerji gereksinimi de yükselir.

Çalışmanın hedeflediği boşluk bu noktadadır: pompa üretkenliği ile teknolojik verimliliği aynı analitik çerçevede değerlendirebilecek, ölçülebilir saha parametrelerine dayalı göstergelerin oluşturulması.

Geleneksel değerlendirme neden yeterli görülmüyor?

Çalışmada hacimsel verimlilik, mekanik verimlilik ve enerji verimliliği gibi geleneksel göstergeler ele alınıyor. Hacimsel verimlilik uygulamada kolay kullanılmasına rağmen esas olarak pompanın teorik kapasitesinin ne ölçüde gerçekleştiğini ifade ediyor. Dinamometre kartları ise pompanın çalışma durumunu ve doluluğunu anlamada yararlı olsa da araştırmacılara göre daha geniş kuyu–rezervuar–pompa etkileşimini ve uzun dönemli teknolojik verimliliği tek başına açıklamıyor.

Bu nedenle çalışma, rezervuar girişini, kuyu içi hidrodinamiği ve pompa hareketini birlikte ele alan fizik tabanlı bir simülasyon çerçevesine yöneliyor.

Ayrık-Benzetim Modelleme yaklaşımı nasıl kullanılıyor?

Araştırmanın hesaplama altyapısı, yazarların daha önce geliştirdikleri Discrete-Imitational Modeling (DIM) kavramına dayanıyor. DIM, pompa plunjerinin hareketi, rezervuardan kuyuya akış ve kuyu içindeki hidrodinamik süreçleri zaman içinde birbirine bağlı biçimde temsil ediyor.

Bu yaklaşım X-Oil Laboratory v.5.0.0 yazılımında uygulanıyor. Çalışmanın verdiği bilgiye göre yazılım 29 Ağustos 2025 tarihinde Azerbaycan Cumhuriyeti Fikri Mülkiyet Ajansı tarafından 01/C-14806-25 numarasıyla tescil edilmiş.

Simülasyonlarda araştırmacılar başlıca şu değişkenlerin ilişkisini inceliyor:

• rezervuar basıncı,
• rezervuar drenaj bölgesinin geçirgenliği,
• pompanın statik sıvı seviyesine göre batma derinliği,
• pompa vuruş hızı,
• günlük sıvı üretim hacmi,
• pompa silindiri doluluk oranı,
• pompa geometrisi,
• PPI ve TEC.

Düşük üretkenlikli rezervuarda ne oluyor?

Çalışmanın Şekil 1 ve Tablo 2 sonuçlarında rezervuar basıncı 100 atm, geçirgenlik 10 mD ve statik sıvı kolonu 1199,3 m olan düşük üretkenlikli koşul inceleniyor. Pompa batma derinliği statik sıvı kolonunun %20, %30, %50 ve %70'i olacak şekilde değiştiriliyor.

%20 batma koşulunda yaklaşık 8 vuruş/dk'da günlük üretim yaklaşık 0,9 m³'e ulaşırken pompa doluluğu yalnız yaklaşık %16 düzeyinde kalıyor. %30, %50 ve %70 batma koşullarındaki karşılık gelen üretim hacimleri sırasıyla yaklaşık 1,27, 1,96 ve 2,54 m³/gün; doluluk değerleri ise yaklaşık %20, %33 ve %42 olarak bildiriliyor.

Grafiklerin önemli mesajı, düşük üretkenlikli rezervuarda maksimum günlük üretim ile maksimum pompa doluluğunun aynı vuruş hızında gerçekleşmemesidir. Vuruş hızı yükseltildiğinde pompa daha sık çevrim yapmasına rağmen rezervuardan kuyuya gelen sıvı pompa silindirini yeterince hızlı dolduramaz.

Yüksek üretkenlikli rezervuar davranışı nasıl değişiyor?

Şekil 2'de rezervuar basıncı 60 atm ve geçirgenlik 100 mD olan daha yüksek üretkenlikli bir durum gösteriliyor. Pompa statik sıvı kolonunun %40'ına karşılık gelen derinliğe indirildiğinde pompa doluluğu incelenen vuruş hızı aralığının neredeyse tamamında %100'de kalırken günlük üretim vuruş hızıyla birlikte yükseliyor.

Buna karşılık daha küçük batma derinliklerinde rezervuar girişinin pompa talebini karşılayamadığı noktadan sonra doluluk düşmeye başlıyor. Böylece aynı pompa için uygun vuruş hızının rezervuar üretkenliğine ve pompa batma koşuluna bağlı olduğu görülüyor.

Pompa Performans Göstergesi (PPI) nedir?

Makalenin ana gövdesinde Pump Performance Indicator olarak tanımlanan PPI, günlük üretilen sıvı hacmi ile pompa doluluk oranını birleştiriyor:

\[ PPI=\frac{VF}{100} \]

Burada:

• V: 86400 saniyede, yani bir günde üretilen sıvı hacmi (m³),
• F: pompa silindiri doluluk oranı (%) değeridir.

PPI boyutlu bir göstergedir. Bu nedenle yazarlar PPI'nin farklı geometrik ve jeolojik özelliklere sahip kuyular arasında evrensel bir verimlilik karşılaştırması için uygun olmadığını açıkça belirtiyor. Buna karşılık aynı kuyu–pompa sistemi içinde farklı çalışma rejimlerinin üretim performansını değerlendirmek için kullanılıyor.

Kaynak içinde terminolojik bir tutarsızlık bulunmaktadır: çalışmanın özetinde aynı PPI kısaltması Pump Productivity Index olarak yazılmış, ana metinde ise denklem ve bütün analiz boyunca Pump Performance Indicator biçiminde tanımlanmıştır. Bu yazıda ana gövdedeki teknik tanım korunmuştur.

PPI neden yalnız üretim miktarından farklı?

Şekil 5 bu ayrımı açık biçimde gösteriyor. Rezervuar basıncı 12 atm ve geçirgenlik 160 mD olan örnekte pompa doluluğu en yüksek değerine yaklaşık 1 vuruş/dk'da, PPI yaklaşık 2 vuruş/dk'da ve günlük üretim hacmi yaklaşık 3 vuruş/dk'da ulaşıyor. PPI'nin maksimum değeri yaklaşık 2,80 olarak bildiriliyor.

Yalnız pompa doluluğunun maksimumu seçilse PPI yaklaşık 1,5; yalnız maksimum günlük üretim seçilse PPI yaklaşık 2,5 düzeyinde kalıyor. Böylece PPI, üretim ve pompa doluluğu arasında bir performans uzlaşması oluşturuyor.

Teknolojik Verimlilik Katsayısı (TEC) nasıl tanımlanıyor?

PPI doğrudan işletme yoğunluğunu hesaba katmadığı için araştırmacılar ikinci bir gösterge tanımlıyor. Önce pompa plunjerinin birim zamanda teorik olarak taşıyabileceği hacim şu ilişkiyle ifade ediliyor:

\[ V_p=\frac{N}{60}\pi r_p^2l_p \]

Burada:

• N: pompa vuruş hızı (vuruş/dk),
• r_p: pompa silindir yarıçapı (m),
• l_p: plunjer vuruş uzunluğu (m),
• V_p: verilen vuruş hızında teorik hacimsel pompalama kapasitesini temsil eden büyüklüktür.

Teknolojik Verimlilik Katsayısı daha sonra:

\[ TEC=\frac{V}{86400V_p}\frac{F}{100} \]

ve Denklem (2) yerine konulduğunda:

\[ TEC= \frac{60V}{86400N\pi r_p^2l_p} \frac{F}{100} \]

biçiminde veriliyor.

TEC boyutsuzdur ve çalışmada 0–1 aralığında tanımlanmıştır. Formül gerçek üretim hacmini, pompa doluluğunu, pompa geometrisini ve vuruş hızını tek bir göstergede toplar.

Buradaki önemli yorum sınırı şudur: çalışma, her çalışma noktasındaki gerçek elektriksel güç veya kWh tüketimini doğrudan TEC denklemine koymuyor. Vuruş hızı, enerji gereksinimiyle ilişkili işletme yoğunluğunun ölçülebilir temsilcisi olarak kullanılıyor. Bu nedenle TEC, yazarların tanımladığı anlamda bir teknolojik verimlilik katsayısıdır; doğrudan elektriksel enerji verimiyle aynı kavram değildir.

Üretkenlik arttıkça verimlilik mutlaka artıyor mu?

Hayır. Çalışmanın temel bulgularından biri budur. Simülasyonlarda vuruş hızı başlangıçta artırıldığında PPI yükseliyor. Ancak rezervuar girişinin pompa talebine yetişemediği noktadan sonra pompa doluluğu düşüyor ve TEC gerilemeye başlıyor. Vuruş hızının daha da artırılması günlük üretime çok küçük bir katkı sağlayabilirken teknolojik verimlilik önemli ölçüde düşebiliyor.

Bu sonuç, yalnızca “daha hızlı pompa = daha fazla ve daha iyi üretim” yaklaşımının yeterli olmadığını gösteriyor. Araştırmacılara göre uygun çalışma noktası üretkenlik ve teknolojik verimlilik birlikte değerlendirilerek belirlenmelidir.

Kaynak içindeki sayısal tutarsızlık neden önemli?

Çalışmanın Tablo 3'ündeki P=100 atm ve k=16 mD bölümünde bazı PPI değerleri Denklem (1) ve aynı satırlardaki üretim/doluluk değerleriyle uyuşmamaktadır. Örneğin N=0, üretim=0 ve doluluk=0 satırında PPI'nin 0 olması gerekirken tabloda 0,3953 yer almaktadır. Ardışık satırlar PPI sütununda bir kayma olabileceğini düşündürmektedir.

Ayrıca Şekil 8 altyazısında rezervuar basıncı 60 atm olarak yazılırken aynı senaryonun Tablo 3 başlığı ve çevresindeki metin 100 atm, k=32 mD koşulunu tanımlamaktadır. Bu nedenle bu yazıda söz konusu çelişkili Tablo 3 PPI değerlerinden yeni nicel sonuç türetilmemiş ve Live görselleştirmesi için daha tutarlı olan gerçek saha Tablo 4 verileri tercih edilmiştir.

Çalışma neyi destekliyor?

• Pompa üretim miktarı ile teknolojik verimlilik aynı kavram değildir.
• Pompa vuruş hızının sürekli artırılması her durumda anlamlı üretim artışı sağlamaz.
• Rezervuar üretkenliği, pompa doluluğu ve çalışma rejimi birbirine bağlıdır.
• PPI aynı kuyu–pompa sistemi içindeki üretim performansının değerlendirilmesinde kullanılabilir.
• TEC, yazarların tanımladığı teknolojik çerçevede farklı işletme rejimlerini karşılaştırmak için kullanılabilir.
• PPI ve TEC birlikte kullanıldığında üretkenlik–verimlilik uzlaşmasının görülmesi kolaylaşır.

Çalışma neyi kanıtlamıyor?

• TEC doğrudan ölçülmüş elektrik enerjisi verimi değildir.
• Çalışma ekonomik optimumu hesaplamamaktadır.
• Her kuyuda aynı vuruş hızının optimum olduğunu göstermemektedir.
• Tek bir saha uygulaması bütün petrol sahalarına doğrudan genellenemez.
• Simülasyonla elde edilen bütün senaryolar bağımsız saha deneyleriyle doğrulanmış değildir.
• Model, daha yüksek üretimin her koşulda ekonomik olarak yanlış olduğunu göstermemektedir; bu kararın enerji, bakım, ekipman ömrü ve ek üretim gelirleriyle ayrıca değerlendirilmesi gerekir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Simülasyon tasarımı

Araştırmacılar X-Oil Laboratory v.5.0.0 kullanarak farklı rezervuar basıncı, geçirgenlik, pompa batma derinliği ve vuruş hızlarında kuyu–rezervuar–pompa sisteminin davranışını hesaplıyor. Çalışmanın farklı bölümlerinde 60 ve 100 atm rezervuar basınçları; 10, 16, 32 ve 100 mD gibi farklı geçirgenlik koşulları ele alınıyor.

PPI araştırmalarında vuruş hızları bazı senaryolarda 1–12 vuruş/dk aralığında incelenirken TEC analizlerinde 0–10 vuruş/dk aralığında 0,5 vuruş/dk artımlarla hesaplamalar gerçekleştiriliyor. Pompa batma derinliği de statik sıvı kolonunun farklı yüzdeleri kullanılarak değiştiriliyor.

Rezervuar üretkenliği ile pompa doluluğu arasındaki ilişki

Düşük geçirgenlikli rezervuarlarda vuruş hızı arttıkça günlük üretim başlangıçta yükseliyor; ancak rezervuar girişinin sınırlı olması nedeniyle pompa doluluğu hızla düşüyor. Yüksek üretkenlikli koşullarda ise pompa daha geniş bir vuruş hızı aralığında tam veya tama yakın dolulukla çalışabiliyor.

Bu nedenle aynı yüzey ekipmanında yalnız vuruş hızını değiştirmek, rezervuarın sağlayabileceği sıvı miktarını değiştirmiyor. Pompa kapasitesi rezervuar giriş kapasitesinin üzerine çıktığında ek çevrimler giderek daha düşük dolulukla gerçekleşiyor.

Gerçek saha uygulaması: Bibiheybat Kuyu No. 1220

Yöntemin saha uygulaması Bibiheybat sahasındaki 1220 numaralı kuyu üzerinde gösteriliyor. Çalışmada verilen mevcut kuyu parametreleri şöyledir:

Modelin belirlediği optimum rejim

Tablo 4 hesaplamalarında PPI ve TEC'nin en yüksek değerleri 1 vuruş/dk çalışma rejiminde ortaya çıkıyor. Bu noktada model günlük üretimi 0,4773 m³/gün, pompa doluluğunu %28,7469, PPI'yi 0,1372 ve TEC'yi 0,0790 olarak hesaplıyor.

Kuyunun çalışma sırasında kullanılan 4 vuruş/dk rejiminde ise hesaplanan günlük üretim 0,4950 m³/gün, pompa doluluğu %7,2062, PPI 0,0357 ve TEC 0,0051 oluyor.

Çalışmanın hesabına göre vuruş hızının 1'den 4 vuruş/dk'ya çıkarılması günlük üretimi yalnızca yaklaşık %3,71, yani yaklaşık 0,018 m³/gün artırıyor. Yazarlar, bu ek üretimin daha yüksek enerji tüketimi, daha kısa onarımlar arası çalışma süresi ve diğer işletme giderleriyle ekonomik olarak ayrıca karşılaştırılması gerektiğini vurguluyor.

Şekil 9'un temel mesajı

Kaynak çalışmanın Şekil 9'u, günlük üretim, pompa doluluğu, PPI ve TEC eğrilerini aynı saha örneği üzerinde karşılaştırıyor. Günlük üretim eğrisi 1 vuruş/dk sonrasında yalnız küçük artışlar gösterirken doluluk, PPI ve özellikle TEC hızla azalıyor. Bu görsel, çalışmanın üretim miktarı ile teknolojik verimlilik arasında kurduğu ayrımı en açık biçimde gösteren sonuçlardan biridir.

Mühendislik açısından anlamı

Yazarların yaklaşımında optimum işletme rejimi, yalnızca kuyudan mümkün olan en yüksek günlük sıvı hacmini çıkarmak anlamına gelmiyor. Amaç, üretim artışı ile pompanın doluluk durumu ve işletme yoğunluğu arasında kabul edilebilir bir denge bulmak.

Bu yaklaşım özellikle düşük üretkenlikli kuyularda önem kazanıyor. Rezervuarın sağlayabileceği sıvı miktarı sınırlıyken pompayı daha hızlı çalıştırmak, pompanın daha fazla boş veya kısmen dolu çevrim yapmasına yol açabilir. Böyle bir durumda üretimdeki küçük artış, daha yoğun mekanik çalışma karşılığında elde edilir.

Türkiye'deki petrol üretim sahalarına ilişkin doğrudan bir uygulama bu çalışmada yapılmamıştır. Dolayısıyla Bibiheybat kuyusundaki optimum vuruş hızı veya TEC değerleri Türkiye'deki kuyulara doğrudan aktarılamaz. Yöntemin yerel kullanımı için rezervuar basıncı, geçirgenlik, akışkan özellikleri, kuyu geometrisi, pompa özellikleri ve gerçek işletme verileriyle ayrı modelleme ve saha doğrulaması gerekir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: TECHNOLOGICAL EFFICIENCY AND PRODUCTIVITY ANALYSIS IN SUCKER-ROD PUMPING WELLS

Yazarlar: M. A. Jamalbayov, Z. T. Mustafayeva, N. A. Valiyev.

Yazar sırası: Kaynak çalışmadaki sıra aynen korunmuştur.

Sorumlu yazar: M. A. Jamalbayov.

Eş birinci/eş katkı: Kaynakta eş birinci veya eş katkı beyanı bulunmamaktadır.

Kurumlar: Baku Engineering University, The Ministry of Science and Education of Azerbaijan, Bakü, Azerbaycan; SOCAR, Bakü, Azerbaycan.

Dergi: SOCAR Proceedings.

Sayı ve sayfalar: No. 2 (2026), 116–127.

Yayımlayan kurum: “OilGasScientificResearchProject” Institute, SOCAR.

DOI: 10.5510/OGP20260201201

Gönderim tarihi: 18.05.2026.

Kabul tarihi: 16.06.2026.

Yayın yılı: 2026. Kaynak PDF ve resmî makale sayfasında kesin gün/ay biçiminde yayın tarihi ayrıca belirtilmemektedir.

Kaynak türü: Hakemli araştırma makalesi; fizik tabanlı simülasyon/modelleme ile gerçek saha kuyusu uygulamasını birleştirmektedir.

Hakemlik durumu: SOCAR Proceedings hakemli bir dergidir ve derginin yayın politikası makalelerin uzman hakemler tarafından değerlendirildiğini belirtmektedir.

Resmî DOI bağlantısı: https://doi.org/10.5510/OGP20260201201

Resmî yayın PDF'si: https://proceedings.socar.az/uploads/pdf/118/116_127_OGP20260201201.pdf

Lisans/telif notu: Makalenin PDF'sinde “© 2026 OilGasScientificResearchProject Institute. All rights reserved.” ibaresi bulunmaktadır. Buna karşılık SOCAR Proceedings'in güncel telif politikası yayımlanan çalışmaların Creative Commons CC BY kapsamında olduğunu belirtmektedir. İki kayıt arasındaki farklılık nedeniyle bu Verianla içeriğinde kaynak çalışmanın özgün figürleri bire bir kopyalanmamış; bilimsel veriler görünür HTML tabloları ve özgün Verianla Live sunumu ile aktarılmıştır.

Finansman: İncelenen makale metninde ayrı bir finansman beyanı bulunmamaktadır.

Veri erişilebilirliği: İncelenen makale metninde ayrı bir veri erişilebilirliği beyanı bulunmamaktadır.

Çıkar çatışması: İncelenen makale metninde çalışma özelinde ayrı bir çıkar çatışması beyanı bulunmamaktadır.

CRediT/yazar katkıları: Kaynakta ayrı bir CRediT veya yazar katkı dağılımı verilmemiştir.

Bilimsel içerik sınırı: Bu Verianla makalesindeki yöntemler, denklemler, saha parametreleri ve nicel sonuçlar yüklenen özgün çalışmaya dayanmaktadır. Bibliyografik kimlik ve derginin yayın/hakemlik politikası dışında dış kaynaklardan yeni deneysel bulgu veya mekanizma eklenmemiştir.

Kaynak içi tutarsızlık notu: Özet bölümündeki “Pump Productivity Index” adı ile ana gövdedeki “Pump Performance Indicator” adı arasında terminolojik farklılık vardır. Ayrıca Tablo 3'ün P=100 atm, k=16 mD bölümündeki bazı PPI değerleri Denklem (1) ve aynı satırlardaki üretim/doluluk verileriyle uyuşmamakta; Şekil 8 altyazısındaki 60 atm ifadesi ise ilgili Tablo 3 ve çevre metindeki 100 atm koşuluyla çelişmektedir. Bu farklılıklar sessizce düzeltilmemiştir. Live görselleştirmelerinde söz konusu sorunlu veri dizileri kullanılmamıştır.

Yöntemsel sınır: Çalışmanın büyük bölümü X-Oil Laboratory v.5.0.0 ile gerçekleştirilen fizik tabanlı simülasyonlara dayanmaktadır. Gerçek saha örneği Bibiheybat sahasındaki tek bir kuyu üzerinden sunulmaktadır. TEC, doğrudan elektrik enerjisi ölçümüne değil, günlük üretim, pompa doluluğu, pompa geometrisi ve vuruş hızına dayalı olarak tanımlanan teknolojik bir katsayıdır. Ekonomik optimum, bakım maliyetleri veya doğrudan kWh bazlı enerji bilançosu bu çalışmada hesaplanmamıştır.