Làm sao bạn có thể phát hiện ra những má» dầu vùi sâu dÆ°á»›i lá»›p Ä‘á dày hàng trăm mét? Làm sao bạn có thể khoan dầu ở giữa lòng đại dÆ°Æ¡ng sâu thẳm âm u? Làm cách nào mà bạn không làm ô nhiá»…m môi trÆ°á»ng? Và bạn sẽ đối phó ra sao vá»›i những hiểm há»a không-thể-lÆ°á»ng-trÆ°á»›c từ lòng biển sâu hung dữ?
Nhiá»u ngÆ°á»i nói rằng, tiá»n làm thay đổi thế giá»›i. NgÆ°á»i khác lại cho rằng, chìa khóa ở Ä‘ây là tình yêu, hay tháºm chí là âm nhạc. NhÆ°ng dù Ä‘ó là gì Ä‘i chăng nữa, sá»± phụ thuá»™c của loài ngÆ°á»i vào dầu má» vẫn cho thấy sá»± tháºt hiển nhiên: Trái đất vẫn quay nhá» có sá»± "bôi trÆ¡n" của dầu.
Nhu cầu sá» dụng dầu của loài ngÆ°á»i vào khoảng 80 triệu thùng dầu má»—i ngày (theo số liệu của CIA), và những con số này vẫn không ngừng tăng lên theo từng ngày. Mỹ và châu Âu, 2 trung tâm kinh tế hàng đầu thế giá»›i vá»›i mức tiêu thụ khoảng 19.5 triệu thùng dầu thô/ ngày, chiếm 1/2 mức tiêu thụ dầu của thế giá»›i. Trung Quốc, ná»n kinh tế lá»›n thứ 2 thế giá»›i,cÅ©ng không há» tá» ra kém cạnh vá»›i mức tiêu thụ khoảng 9 triệu thùng dầu thô/ ngày. Äiá»u này là má»™t phần nguyên nhân đẩy giá dầu lên ngưỡng "trên trá»i": vào năm 2011, giá 1 thùng dầu luôn dao Ä‘á»™ng quanh mức 100 USD/thùng, tháºm chí có lúc Ä‘ã lên đến mức ká»· lục 120 USD/thùng (theo số liệu của OPEC- tổ chức xuất khẩu dầu má» thế giá»›i), và có vẻ nhÆ° trong năm nay, giá dầu vẫn chÆ°a há» có xu hÆ°á»›ng hạ nhiệt.
Äể Ä‘áp ứng đủ cho sá»± "khát" dầu ghê gá»›m này, những táºp Ä‘oàn, công ty chất đốt Ä‘ã không ngừng xá»›i tung quả đất lên để tìm ra những nguồn dá»± trữ dầu má»›i. Và mặt biển, vá»›i diện tích chiếm đến 3/4 quả đất, rõ ràng là má»™t địa Ä‘iểm không thể hợp lý hÆ¡n.
Äi xuống Ä‘áy biển và khoan tung lòng đất lên, Ä‘iá»u Ä‘ó là cả má»™t thá» thách. Riêng việc khoan dầu Ä‘ã đặt ra rất nhiá»u vấn Ä‘á». Làm sao bạn có thể phát hiện ra những má» dầu vùi sâu dÆ°á»›i lá»›p Ä‘á dày hàng trăm mét? Làm sao bạn có thể khoan dầu ở giữa lòng đại dÆ°Æ¡ng sâu thẳm âm u, và chuyển tất cả những thứ ở dạng khí, dạng lá»ng và dạng rắn Ä‘ó vá» mặt đất? Làm cách nào mà bạn có thể khai thác được dầu và không làm ô nhiá»…m môi trÆ°á»ng? Và bạn sẽ đối phó ra sao vá»›i những hiểm há»a không-thể-lÆ°á»ng-trÆ°á»›c từ lòng biển sâu hung dữ? Hãy cùng Ä‘i tìm câu trả lá»i ở bài viết dÆ°á»›i Ä‘ây.
Há» săn tìm nguồn dầu ra sao?
Phần lá»›n nguồn dầu thô thÆ°á»ng nằm ở Ä‘á»™ sâu khoảng từ 200-7000 mét, bị chôn vùi dÆ°á»›i lá»›p đất Ä‘á dày. Những nhà địa chất há»c trÆ°á»›c tiên sẽ nghiên cứu những chi tiết bá» mặt và bản đồ địa chất, sau Ä‘ó, há» sá» dụng má»™t thiết bị được gá»i là trá»ng lá»±c kế (gravity meter) để tìm ra những dao Ä‘á»™ng trá»ng lá»±c thoáng qua, từ Ä‘ó tìm ra má»™t dòng dầu chảy ngầm dÆ°á»›i đất.
Những lá»›p trầm tích ở trên nguồn dầu thô sẽ làm thay đổi từ trÆ°á»ng của Trái đất. Bằng cách sá» dụng thiết bị nháºn cảm từ trÆ°á»ng (sensitive magnetic survey equipment), tàu thăm dò có thể Ä‘i qua vùng biển nào Ä‘ó và định vị chính xác những vùng từ trÆ°á»ng bất thÆ°á»ng. Những số liệu này sẽ giúp há» tìm ra những dấu hiệu chỉ Ä‘iểm cho nguồn dầu phía dÆ°á»›i.
Không chỉ váºy, những nhà địa chất há»c còn có thể phát hiện ra những nguồn dầu má» thông qua việc sá» dụng thiết bị khảo sát địa chấn, hay còn có tên gá»i khác là phÆ°Æ¡ng pháp "báºt lá»a" (sparking). Những sóng siêu âm sẽ được được "bắn" xuyên lòng đại dÆ°Æ¡ng qua nhiá»u lá»›p đất Ä‘á khác nhau. Vá»›i má»—i loại Ä‘á, những sóng này sẽ di chuyển vá»›i những váºn tốc khác nhau, và sá»± thay đổi váºn tốc này sẽ trở thành tín hiệu gá»i vá» bá»™ pháºn nháºn cảm gắn bên cạnh thuyá»n do thám. Cùng vá»›i sá»± trợ giúp của các thiết bị máy móc, những nhà nghiên cứu địa chấn có thể phân tích thông tin để tìm ra những má» dầu tiá»m năng.
NhÆ°ng trên hết, để phát hiện ra má»™t má» dầu, bạn vẫn phải tiến hành những mÅ©i khoan thăm dò, nếu nhÆ° bạn muốn biết chắc rằng má» dầu này có thá»±c sá»± Ä‘áng khai thác hay không. Äể làm việc này, những công ty khai thác dầu sá» dụng những dàn khoan di Ä‘á»™ng. Có những dàn khoan được gắn trá»±c tiếp vào thuyá»n, tuy nhiên phần lá»›n những dàn khoan này phải được váºn chuyển đến từ những tàu chuyên chở khác.
Dàn khoan di Ä‘á»™ng này trÆ°á»›c tiên sẽ khoan bốn lá»— thăm dò tại vị trí nghi ngá», má»—i lá»— mất 2 đến 3 tháng để hoàn thành xong. Những nhà địa chất há»c sẽ sá» dụng những mÅ©i khoan này để lấy ra những mẫu thá». Nói cách khác, những mÅ©i khoan này cÅ©ng giống nhÆ° những mÅ©i xi-lanh, nó giúp cho những nhà nghiên cứu hút ra những mẫu dầu, qua Ä‘ó phân tích số lượng và chất lượng của má» dầu phía dÆ°á»›i và dá»±a những kết quả này để quyết định xem má» dầu này có Ä‘áng để tiếp tục khai thác hay không.
Khai thác
Khi những nhà địa chất há»c Ä‘ã xác định rõ giá trị của má»™t má» dầu, giá» Ä‘ã đến lúc khoan những giếng dầu sản xuất và thu hoạch. Trung bình má»™t giếng dầu sẽ có tuổi thá» trung bình từ 10 cho đến 20 năm, do Ä‘ó dàn khoan luôn phải được xây dá»±ng vá»›i má»™t ná»n móng vững chắc. Những dàn khoan này sẽ được cố định trá»±c tiếp vào Ä‘áy biển bằng cách sá» dụng kim loại, ná»n bê tông và cả những sợi cáp cố định. NhÆ° bạn Ä‘á»c có thể thấy, dàn khoan này sẽ phải đứng vững hàng chục năm trá»i, bất chấp má»i hiểm há»a đến từ Ä‘á»™ sâu hàng nghìn mét dÆ°á»›i má»±c nÆ°á»›c biển. Má»™t dàn khoan dầu có thể khoan được khoảng 80 giếng, tuy nhiên ít khi há» sá» dụng hết những mÅ©i khoan này. Má»™t mÅ©i khoan trá»±c tiếp sẽ làm cho giếng dầu lún sâu vào lòng đất, từ Ä‘ó dàn khoan có thể vÆ°Æ¡n tá»›i những giếng dầu khác cách xa Ä‘ó hàng dặm.
Má»™t giếng khoan dầu thÆ°á»ng phải được Ä‘ào sâu hàng dặm vào trong lòng đất, tuy nhiên má»—i má»™t mÅ©i khoan lại thÆ°á»ng chỉ dài khoảng 9-10 mét, do Ä‘ó, phải mất đến hàng tuần, tháºm chí ròng rã cả tháng trá»i để khoan tá»›i má» dầu. Và má»—i má»™t mét khoan sâu xuống, nhiá»u vấn Ä‘á» khác lại nảy sinh. Những mÅ©i khoan càng ngày càng nóng lên, nÆ°á»›c, bùn đất, rong rêu, mảnh khoan vụn...có thể là bít tắc lá»— khoan. Äể giải quyết vấn Ä‘á» này, những nhà thiết kế sá» dụng má»™t loại chất lá»ng há»—n hợp có tên gá»i là "drilling mud" -tạm dịch: bùn khoan. Chất lá»ng này được bÆ¡m qua ống dẫn xuống bá» mặt giếng dầu Ä‘ang khoan, vá»›i tác dụng làm mát mÅ©i khoan, tra dầu mỡ vào ống khoan, đồng thá»i dá»n sạch bá» mặt lá»— khoan và cản trở dòng chất lá»ng từ ngoài xâm nháºp vào.
Há»—n hợp bùn dầu này có thể được coi nhÆ° tuyến phòng ngá»± đầu tiên, bảo vệ giếng dầu khá»i áp suất khủng khiếp dÆ°á»›i Ä‘áy biển. Tuy nhiên, nguy cÆ¡ của việc dầu bị cuốn trôi khá»i giếng vẫn là rất cao. Äể kiểm soát vấn Ä‘á» này, những ngÆ°á»i khai thác dầu sá» dụng hệ thống chống phun trào dầu (blowout prevention system -- viết tắt: BOP). Nếu nhÆ° sức ép của ga và dầu lên bá» mặt giếng tăng đến má»™t mức nào Ä‘ó, hệ thống này sẽ khóa giếng dầu này lại bằng cách Ä‘óng những van và pit-tông sá» dụng sức nÆ°á»›c.
Quá trình khoan thÆ°á»ng diá»…n ra qua nhiá»u giai Ä‘oạn. MÅ©i khoan đầu tiên, vá»›i Ä‘Æ°á»ng kính khoảng 50 cm, sẽ Ä‘i sâu xuống từ vài nghìn đến vài chục nghìn mét. Sau khi Ä‘ã xuống đến má»™t Ä‘á»™ sâu nhất định, những kỹ sÆ° sẽ tháo những mÅ©i khoan này ra, và gá»i xuống má»™t Ä‘oạn ống kim loại rá»—ng vá»›i vai trò nhÆ° má»™t ống dẫn. á»ng dẫn này sẽ cố định vào lá»— khoan, giúp ngăn chặn rò rỉ dầu ra biển và giúp cho giếng dầu không sụp xuống. Tiếp theo, những mÅ©i khoan vá»›i Ä‘Æ°á»ng kính khoảng 30 cm sẽ khoan sâu hÆ¡n xuống, và sau Ä‘ó quy trình lại được lặp lại: các mÅ©i khoan được tháo ra, và những ống dẫn được lắp vào. Cứ nhÆ° váºy, những mÅ©i khoan nhá» hÆ¡n, khoan được sâu hÆ¡n sẽ tiếp tục thay thế và khoan sâu xuống, những Ä‘Æ°á»ng ống bảo vệ liên tục được lắp ráp vào. Trong suốt quá trình này, 1 thiết bị được gá»i là "packer" sẽ Ä‘i theo những mÅ©i khoan xuống, để đảm bảo rằng má»i thứ Ä‘á»u được gia cố vững chắc.
Khi những mÅ©i khoan cuối cùng Ä‘ã chạm xuống đến má» dầu, ống dẫn sản xuất sẽ được gắn vào Ä‘ó. Hệ thống ống dẫn này sẽ được phân láºp riêng ra trong má»™t vá» bá»c rắn, từ Ä‘ó cô láºp giếng này vá»›i những giếng lân cáºn. Äiá»u này có vẻ hÆ¡i bất thÆ°á»ng, khi bạn khóa má» vàng lại vào lúc mà bạn vừa chạm vào nó, nhÆ°ng mục Ä‘ích của việc này không chỉ là ngăn chặn dầu và ga trào ngược ra ngoài, mà còn là Ä‘iá»u khiển dòng chảy của những sản phẩm này. Những kỹ sÆ° sau Ä‘ó sẽ Ä‘Æ°a chất nổ xuống để đục thủng ống dẫn ở những Ä‘á»™ sâu khác nhau, từ Ä‘ó giúp cho dầu và ga thoát ra vá»›i áp suất nhẹ nhàng hÆ¡n rất nhiá»u.
Tiếp Ä‘ó, những kỹ sÆ° sẽ cần phải thiết kế má»™t lá»±c đẩy giúp bÆ¡m dầu lên trên. Há» quyết định sá» dụng nÆ°á»›c hoặc ga, bÆ¡m chúng xuống giếng dầu, từ Ä‘ó tăng áp lá»±c trong má» dầu lên và dầu có thể được hút lên mặt nÆ°á»›c. Trong má»™t số trÆ°á»ng hợp, khí nén hoặc hÆ¡i nÆ°á»›c được bÆ¡m xuống để hâm nóng lượng dầu trong giếng, qua Ä‘ó tăng cÆ°á»ng áp suất giúp cho việc bÆ¡m dầu lên trở nên dá»… dàng hÆ¡n.
Những gì há» hút ra được từ các giếng dầu này không phải là sản phẩm tinh khiết. Chúng là má»™t há»—n hợp bao gồm dầu thô, khí ga, hÆ¡i nÆ°á»›c và các lá»›p cặn trầm tích. ThÆ°á»ng thì việc lá»c dầu được tiến hành trên đất liá»n, tuy nhiên, Ä‘ôi khi những công ty khai thác dầu cải tiến những tàu chở dầu để xá» lý và lÆ°u trữ dầu ngay tại biển. Quá trình này giúp lá»c bá»›t những chất cặn để sau Ä‘ó việc lá»c và tinh chế dầu được thuáºn tiện hÆ¡n.
Cuối cùng thì, giếng dầu cÅ©ng sẽ có lúc phải cạn sạch. Khi Ä‘ó, những kỹ sÆ° sẽ tìm cách tháo bá» dàn khoan, vá»›i thuốc nổ nếu nhÆ° cần thiết, sau Ä‘ó tìm đến những má» dầu khác, hoặc quay vỠđất liá»n để sá»a chữa và nâng cấp. Những ống dẫn dầu sẽ được cắt bá» và được Ä‘óng kín lại bằng bê tông. Tuy nhiên, trong má»™t số trÆ°á»ng hợp, má»™t phần của dàn khoan sẽ được để lại, và dần dần bị ăn mòn bởi nÆ°á»›c biển.
Cuá»™c sống trên biển
Má»™t dàn khoan dầu lá»›n, để váºn hành Ä‘úng công suất, cần đến hàng trăm lao Ä‘á»™ng, từ công nhân, kỹ sÆ°, những nhà địa chất há»c, bác sỹ... Và những dàn khoan này Ä‘á»u nằm ở rất xa đất liá»n, do Ä‘ó há» sẽ phải sống nhiá»u tháng trá»i trên mặt biển. Tất nhiên, cuá»™c sống xa khÆ¡i nhÆ° váºy luôn có những Æ°u nhược Ä‘iểm. LÆ°Æ¡ng của nhân công thÆ°á»ng rất cao, và kỳ nghỉ của há» sẽ dài hÆ¡n bình thÆ°á»ng (từ vài tuần đến vài tháng). Äổi lại, khi làm việc, há» sẽ phải làm 12 tiếng má»™t ngày, và KHÔNG CÓ NGÀY NGHỈ. Nhiá»u tuần lá»… xa nhà sẽ ảnh hưởng rất lá»›n đến cuá»™c sống của há» và gia Ä‘ình, và trên thá»±c tế phần lá»›n trong số há» Ä‘ã tiêu tốn má»™t ná»a cuá»™c Ä‘á»i mình trên biển.
Äể phần nào đối phó vá»›i những vấn Ä‘á» trên, những công ty dầu má» Ä‘ã cố gắng cung cấp đầy đủ má»i tiện nghi trên dàn khoan dầu -- công trÆ°á»ng và cÅ©ng là ngôi nhà thứ 2 của há». Phòng riêng, truyá»n hình vệ tinh, và tháºm chí là cả phòng táºp thể hình, phòng tắm hÆ¡i và nhiá»u tiện nghi khác. Thức ăn luôn sẵn sàng 24/24, và chất lượng có thể nói là ngang vá»›i những khách sạn 5 sao. Há» làm việc luân phiên giữa ca ngày và ca Ä‘êm, công việc ở Ä‘ây dÆ°á»ng nhÆ° diá»…n ra liên tục không ngừng nghỉ. Trá»±c thăng và thuyá»n không ngừng cung cấp những gì cần thiết cho cuá»™c sống xa khÆ¡i trên dàn khoan dầu, dù thá»i tiết có tệ đến mức nào Ä‘i nữa.
NhÆ°ng dù thế nào Ä‘i nữa, những tiện nghi trên vẫn không thể nào bù lại những nguy hiểm thÆ°á»ng trá»±c mà những lao Ä‘á»™ng trên dàn khoan phải đối phó. Từ thá»i tiết khắc nghiệt của biển cả, Ä‘iá»u kiện làm việc vá»›i những máy móc nguy hiểm chết ngÆ°á»i, cho đến những hiểm há»a của việc khoan sâu vào lòng đất và hút ra những chất lá»ng ở nhiệt Ä‘á»™ cao,vá»›i nguy cÆ¡ cháy nổ cá»±c-kỳ-lá»›n, và đặc biệt , việc phân tách dầu và khí đốt sẽ khiến há» phải chịu má»™t lượng Ä‘á»™c chất rất nặng ná». Do Ä‘ó, những công ty dầu khí sẽ phải tổ chức những lá»›p há»c an toàn lao Ä‘á»™ng đặc biệt, giúp lao Ä‘á»™ng của há» nắm vững kiến thức vá» cách tá»± bảo vệ mình, nhất là trong Ä‘iá»u kiện lao Ä‘á»™ng không ổn định trên mặt biển.
Thá»±c trạng khai thác dầu khí ở Việt Nam
Vá»›i Ä‘Æ°á»ng bá» biển dài 3260 km, tổng diện tích các vùng lãnh hải, vùng đặc quyá»n kinh tế, thá»m lục địa khoảng 1 triệu km2, rõ ràng Việt Nam có lợi thế không phải bàn cãi trong việc khai thác dầu khí trên biển. Nhiá»u má» dầu tiá»m năng nằm trên thá»m lục địa nhÆ°: Bạch Hổ, Phú Khánh, Nam Côn SÆ¡n, Malay- Thổ Chu, Vùng TÆ° Chính- VÅ©ng Mây...., vá»›i trữ lượng dá»± kiến vào khoảng trên 550 triệu tấn dầu và 610 tá»· mét khối khí.
Tuy nhiên, tất cả những má» dầu ở thá»m lục địa được phát hiện cho đến nay Ä‘á»u nằm ở Ä‘á»™ sâu 200m dÆ°á»›i mặt biển. Do Ä‘ó, việc phát hiện và khai thác những má» dầu này cần đến trình Ä‘á»™ chuyên môn cao trong việc thăm dò, thẩm định, Ä‘ánh giá...Trên thá»±c tế, những công ty dầu khí Việt Nam Ä‘ã có Ä‘Æ°á»ng lối phát triển khai thác rất tốt trong những năm vừa qua. Năm 1986, khi lần đầu tiên phát hiện ra má» dầu Bạch Hổ, tốc Ä‘á»™ khai thác má»›i chỉ là 0,04 triệu tấn/ năm, đến năm 2009, con số này Ä‘ã lên đến gần 25 triệu tấn/năm (theo số liệu của Bá»™ Tài nguyên và Môi trÆ°á»ng), tuy nhiên, trữ lượng vẫn được duy trì tăng cao hÆ¡n sản lượng khai thác, Ä‘iá»u này cho thấy sá»± thành công trong việc thăm dò và phát hiện ra nhiá»u má» dầu tiá»m năng khác. Cụ thể, trong năm 2009, trữ lượng ở các má» dầu má»›i được phát hiện Ä‘ã chiếm tá»›i 45% tổng trữ lượng được bổ sung.
Má» dầu Bạch Hổ, niá»m tá»± hào của dầu khí Việt Nam.
Äặc trÆ°ng của công tác thăm dò dầu khí trên biển là mức Ä‘á»™ rủi ro rất cao, ngay cả vá»›i những má» dầu Ä‘ã và Ä‘ang được khai thác. Do Ä‘ó, ngành công nghiệp này Ä‘òi há»i má»™t trình Ä‘á»™ chuyên môn rất cao từ khâu thăm dò, thẩm định cho đến khai thác, phát triển các má». Nháºn thức được Ä‘iá»u này, các công ty dầu khí Việt Nam Ä‘ã không ngừng đầu tÆ° vào những công nghệ khai thác, thăm dò má»›i, đặc biệt là những công nghệ thu nổ, xá» lý, phân tích những thông tin dÆ°á»›i dạng hình ảnh 3D để làm rõ thông tin vá» cấu trúc, địa chất của vùng thăm dò... Äây chính là chìa khóa cho thành công của nghành thăm dò dầu khí trong việc không ngừng gia tăng trữ lượng và sản lượng dầu khí trong tÆ°Æ¡ng lai.