Gốc rễ thành công (Kỳ I)

11:24 | 07/11/2011

196 lượt xem

Theo dõi Petrovietnam trên

(PetroTimes) - Trong 30 năm qua, Vietsovpetro đã thành công và đạt được một khối lượng rất lớn trong công tác thăm dò địa chất dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam.

Ngày 15/7/2011, Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro (nay là Liên doanh Việt – Nga Vietsovpetro) kỷ niệm 30 năm Ngày ký Hiệp định thành lập. Trong 30 năm qua, Vietsovpetro đã thành công và đạt được một khối lượng rất lớn trong công tác thăm dò địa chất dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam. Đặc biệt, công tác tìm kiếm, thăm dò đã phát hiện 3 mỏ dầu có trữ lượng công nghiệp, gồm mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng và mỏ Đại Hùng, có ý nghĩa quyết định mở ra một giai đoạn phát triển mới của ngành công nghiệp Dầu khí Việt Nam, góp phần đưa nước ta trở thành nước khai thác và xuất khẩu dầu đứng thứ ba ở Đông Nam Á. Một hệ thống công nghệ liên hoàn để duy trì khai thác dầu, khí bao gồm 14 giàn khai thác cố định, 17 giàn nhẹ, 2 giàn công nghệ trung tâm, 2 giàn nén khí, 2 giàn bơm ép nước duy trì áp suất vỉa, 4 trạm rót dầu trên biển và 520km đường ống ngầm nội bộ.

Tính đến nay, Vietsovpetro đã khai thác trên 193 triệu tấn dầu thô, chiếm tỉ trọng 76% sản lượng khai thác toàn ngành. Tổng doanh thu bán dầu thô đạt 54,3 tỉ USD, nộp ngân sách Nhà nước và lợi nhuận của phía Việt Nam gần 34,4 tỉ USD, lợi nhuận phía Nga đạt 8,8 tỉ USD. Bên cạnh đó, Vietsovpetro đã cung cấp vào bờ không thu tiền trên 23 tỉ m3 khí đồng hành (tương đương trên 4 tỉ USD) cho phía tham gia Việt Nam… Từ năm 2008, việc phát hiện các vỉa dầu khí mới trên các lô 09-1 và nhanh chóng đưa vào khai thác đã giúp Vietsovpetro ngăn chặn được sự suy giảm sản lượng khai thác trong nhiều năm sau giai đoạn khai thác đỉnh, giữ vừng được sản lượng ở mức trên 6 triệu tấn/năm.

Mở cửa kho báu cứu ngành

Ngay sau ngày Tổng cục Dầu khí thành lập (1975), một đoàn cán bộ khoa học do các ông: Lê Văn Cự, Hồ Đắc Hoài, Ngô Thường San, Nguyễn Ngọc Sớm, Nguyễn Giao, Lê Quang Trung được cử vào miền Nam để thu thập, nghiên cứu những tài liệu về dầu khí, đặc biệt là tài liệu cấu tạo địa chất do các công ty tư bản để lại. Sau khi phân tích, tổng hợp, đoàn đã soạn thảo một báo cáo chi tiết kết quả nghiên cứu cấu tạo địa chất tại thềm lục địa phía nam gửi về Tổng cục Dầu khí. Trong báo cáo khẳng định: “Những chỗ nào có dấu hiệu của tầng móng nhô cao thì chỗ đó không có triển vọng cho dầu”.

Nhận xét khoa học này hoàn toàn phù hợp với đánh giá địa chất của các công ty dầu khí nước ngoài thời kỳ 1978-1980 đã khoan thăm dò tại thềm lục địa phía nam, Công ty Agip của Italia, Bow Valley của Canada, Deminix của Tây Đức và các công ty của Pháp, Na Uy… căn cứ vào kết quả nghiên cứu địa chất của vùng mỏ này và theo thông lệ quốc tế, tất cả những tầng đá móng không có khả năng cho dầu, hoặc có dầu cũng chỉ là những vỉa 7-8m không đủ yếu tố trữ lượng để tổ chức khai thác. Chính vì vậy các công ty tư bản chỉ tập trung tìm dầu ở tầng trầm tích, khi chạm vào tầng đá móng 3-5m là họ dừng lại kết thúc mũi khoan thăm dò.

TS Trần Lê Đông (ngoài cùng bên trái) gặp gỡ trao đổi với các nhà khoa học Quốc tế tại Hội nghị KHCN ngành Dầu khí 2011

Ngày 19/6/1981, Liên doanh Dầu khí Việt – Xô được thành lập. Sau một thời gian chuẩn bị cơ sở vật chất kỹ thuật, ngày 21/12/1983 khởi công khoan giếng thăm dò số 1 bằng tàu khoan Mikhain Mirchin tại vùng mỏ Bạch Hổ. Khi khoan đã phát hiện một tập sét dày phủ trên tầng đá móng. Ban Lãnh đạo Vietsovpetro cho rằng, tập sét này có khả năng chắn dầu và quyết định khoan sâu vào tầng đá móng 115m để nghiên cứu cấu trúc, đánh giá tầng móng. Hiện tượng lạ xuất hiện, trong quá trình khoan bị mất dung dịch và biểu hiện dầu khí, theo kinh nghiệm thăm dò thì đây là dấu hiệu có dầu, nhưng khi thử vỉa mới đến tầng trầm tích Mioxen; ngày 24/5/1984 đã cho một tin vui lịch sử, phát hiện có dầu ở mức độ trữ lượng công nghiệp cho phép khai thác và giếng khoan số 1 đã cho dòng dầu thương phẩm đầu tiên ngày 26/6/1986. Sự kiện này xuất hiện đã lấn át sự chú ý về hiện tượng mất dung dịch ở tầng đá móng.

Sau đó XNLD Vietsovpetro vẫn tiến hành khoan thăm dò thêm một số giếng nữa, ở vòm phía bắc mỏ Bạch Hổ nhưng kết quả không được như mong muốn. Lúc này vỉa dầu ở tầng trầm tích Mioxen của giếng số 1 đã giảm sản lượng, ngày một cạn dần, đẩy XNLD Vietsovpetro vào một tình thế hết sức khó khăn có nguy cơ phải thu nhỏ mô hình, hoặc phải chuyển đi thăm dò nơi khác như tình trạng các công ty tư bản vào thăm dò ở đây đã từng lần lượt rút lui. Dầu khí với công việc thăm dò là thế, ở đâu và bao giờ cũng phải chấp nhận một sự thật phũ phàng mà thuật ngữ của nghề này gọi là sự rủi ro. Sự rủi ro ấy có thể phải chôn xuống biển hàng triệu đôla mà không thấy sủi lên một bọt tăm hy vọng.

Đứng trước vận mệnh của xí nghiệp đang ngàn cân treo sợi tóc, Ban Lãnh đạo XNLD Vietsovpetro lúc đó cùng đội ngũ cán bộ địa chất trong Viện Khoa học, Thiết kế của xí nghiệp đã tiến hành xem xét, đánh giá lại tầng móng của vùng mỏ này trên cơ sở tồn tại tầng sét dày có khả năng chắn dầu phủ trên tầng đá móng và đặc biệt là hiện tượng mất dung dịch khi khoan vào tầng móng của giếng số 1. Bước đột phá vào tầng đá móng ngõ hầu phá vỡ những lý thuyết kinh điển của thế giới đã đóng băng trong giáo trình địa chất, theo kiểu “được ăn cả ngã về không” bằng một quyết định thử nghiệm ở mũi khoan số 6. Khi mũi khoan xoáy sâu vào tầng đá móng 23m thì được lệnh ngừng lại thử vỉa.

Như một trò ú tim thế kỷ mang tầm cỡ quốc gia, chỉ còn một lần hy vọng cuối cùng, XNLD Vietsovpetro nín thở, hay nói đúng hơn tất cả những người quan tâm đến dầu khí của hai nước Việt Nam và Liên Xô đều nín thở. Tồn tại hay không tồn tại một xí nghiệp liên doanh dầu khí giữa hai nước Việt – Xô, niềm hy vọng cháy lòng của một dân tộc nghèo khổ vừa trải qua hai cuộc chiến tranh tàn khốc, tất cả dồn đọng lại chờ đợi ở giây phút này đây. Và ngay lúc đó tin nóng hổi được phát ra từ bộ phận thử vỉa: Có dầu! Trữ lượng cực lớn! Như gặp được thuốc hồi sinh, thế là XNLD Vietsovpetro đã trải qua được cơn bĩ cực, bây giờ họ mới gặp tuần thái lai.

Tuy nhiên, để khẳng định chắc chắn cấu tạo địa chất của tầng móng và tạo cơ sở khoa học đánh giá cho cả vùng mỏ, Ban Lãnh đạo XNLD Vietsovpetro quyết định quay lại giếng số 1 để kiểm tra bằng những phương pháp thử vỉa và đã khẳng định chắc chắn có tồn tại vỉa dầu tầng móng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: Tầng móng có độ sâu từ 3.000-5.000m, nhiệt độ từ 140-160oC, trữ lượng dầu rất lớn, tầng chứa dày trên 1.000m, chất lượng dầu rất tốt, không có tầng nước đáy. Tưởng chừng như đã tắt hy vọng, qua đánh giá này, thế cờ đã lật ngược lại, mũi khoan số 1 lập tức được lắp đặt thành giếng khai thác, ngày 6/9/1988 đã chính thức cho dòng dầu công nghiệp đầu tiên từ tầng móng của mỏ Bạch Hổ, với lưu lượng trên 300 tấn/ngày đêm.

Việc XNLD Vietsovpetro phát hiện ra tầng chứa dầu trong móng đá granit trước Đệ Tam ở vùng mỏ Bạch Hổ có trữ lượng lớn ở Đông Nam Á, đã đưa ra một cách nhìn mới mẻ và khả quan, xác định một phương hướng mới trong chiến lược thăm dò địa chất dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam nói riêng và khu vực châu Á Thái Bình Dương nói chung. Đây là đóng góp có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất to lớn cho ngành Dầu khí Việt Nam và thế giới. Tập thể cán bộ khoa học địa chất ở Vietsovpetro lần đầu tiên đã phát hiện ra một cấu trúc lạ của địa tầng vùng mỏ Bạch Hổ, dầu ở đây không đi từ tầng già đến tầng trẻ mà có sự nghịch đảo từ tầng trẻ đến tầng già và có vùng chứa kín dày trên 1.000m trong tầng đá móng granit. Phát hiện này đã làm đảo lộn nhiều công trình khoa học địa chất trước đó. Từ đây mở ra một tương lai rực rỡ cho ngành Dầu khí, tạo động lực thúc đẩy cho sự đầu tư của nước ngoài vào Việt Nam. Đồng thời, đã có nhiều công ty dầu khí nước ngoài theo chân Vietsovpetro đã phát hiện ra những vỉa dầu có trữ lượng đáng kể trong tầng đá móng trước Đệ Tam ở thềm lục địa Việt Nam như: JVPC, Petronas, Carigaly, Cửu Long JOC… Hiện nay họ đang khai thác rất hiệu quả.

Tạo ra công nghệ thu hồi dầu ở vùng mỏ có đặc điểm địa chất trái thông lệ

Từ sự kiện tìm ra được vỉa dầu có trữ lượng lớn trong tầng đá móng mỏ Bạch Hổ, buộc Vietsovpetro phải chủ động hoạch định chiến lược phát triển tổng thể, từ cơ sở hạ tầng, dịch vụ đến việc quy hoạch đội ngũ cán bộ khoa học, kỹ thuật, nhằm mục đích tập trung tối đa cho khai thác, đồng thời triển khai khẩn trương kế hoạch thu hồi dầu để đạt được hệ số cao nhất. Việc phát hiện ra vỉa dầu trong tầng móng đã khó thì việc phải tìm ra giải pháp khai thác nó với hệ số thu hồi dầu lớn nhất, để tận dụng triệt để tài nguyên lòng đất lại là công việc khó khăn hơn nhiều. Qua thực tế các giếng đang khai thác ở tầng móng cho thấy, sử dụng năng lượng tự nhiên của vỉa chỉ đạt được hệ số thu hồi dầu từ 15-18%.

Bài toán mới lại một lần nữa làm đau đầu các nhà nghiên cứu ở Vietsovpetro, bởi vì: Trên thế giới phần lớn chỉ khai thác dầu ở tầng trầm tích, còn khai thác dầu ở tầng đá móng thì chưa có lời giải sẵn. Với cấu tạo địa chất phức tạp của các vỉa dầu có tầng chứa nứt nẻ trong tầng móng chưa có một công trình khoa học nào được đầu tư nghiên cứu để tìm ra phương pháp thu hồi dầu một cách có hiệu quả. Giai đoạn 1992-1993, vấn đề này được đặt ra vô cùng cấp bách, đội ngũ cán bộ khoa học của Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết kế thuộc XNLD Vietsovpetro đã mầy mò nghiên cứu, tìm ra nhiều hướng đi khác nhau. Trực tiếp điều hành công việc này là Viện trưởng – Tiến sĩ Aresep E.G, Phó viện trưởng thứ nhất – Tiến sĩ Trần Lê Đông và Viện sĩ Vakitop cùng tập thể các nhà khoa học ở đây.

Dưới sự lãnh đạo của Tổng giám đốc XNLD Vietsovpetro Ngô Thường San, Phòng Thí nghiệm của Viện được trang bị thêm máy móc, thiết bị và phần mềm chuyên dụng để nghiên cứu cấu tạo của vỉa dầu trong tầng móng. Sau một thời gian nghiên cứu, nhiều phương án thu hồi dầu được đề xuất trước Hội đồng Khoa học, cuối cùng Ban Lãnh đạo XNLD Vietsovpetro đã chọn giải pháp bơm ép nước để bảo tồn áp suất vỉa. Trong thời gian này, nhiều công ty dầu khí nước ngoài và cả chuyên gia dầu khí của ngân hàng thế giới cũng lần lượt vào XNLD Vietsovpetro nghiên cứu thực trạng để tìm giải pháp thu hồi dầu. Khi nghe lãnh đạo Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết kế trình bày phương án đã chọn của mình, họ khuyên: “Các ông không bao giờ được dùng phương pháp bơm ép nước để bảo tồn áp suất vỉa, bởi vì trong tầng đá móng của các ông có rất nhiều khe nứt nẻ, nếu dùng phương pháp này lập tức các giếng khai thác khác sẽ bị ngập nước”.

Trong buổi tranh luận sôi nổi hôm ấy, lãnh đạo Viện Nghiên cứu phía Việt Nam hỏi rằng: “Giả sử không được bơm ép nước, theo các ông nên dùng phương pháp gì?”, trả lời: “Chúng tôi cũng không biết!”. Thế là XNLD Vietsovpetro phải “đơn phương độc mã” trên đường tìm kiếm giải pháp, trông cậy hoàn toàn vào đội ngũ cán bộ khoa học, kỹ thuật của mình để vận động chất xám nội lực. Phòng Thí nghiệm ở Viện Khoa học và Thiết kế của xí nghiệp được đầu tư hệ thống phương tiện kỹ thuật hiện đại nhất của Pháp. Những vỉa đá nứt nẻ chứa dầu được mô phỏng tại đây. Mục tiêu nghiên cứu duy nhất được xác định. Nhiều nhà khoa học thuộc các lĩnh vực khác nhau phải vào cuộc, nhiều thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng, đặc biệt chuyên ngành thủy động lực học phải nghiên cứu kỹ sự giao thoa giữa các giếng với nhau để kết luận có sự liên hệ thủy động lực hay không?

Sau một thời gian nghiên cứu, thí nghiệm Viện Khoa học và Thiết kế đã cho ra một kết luận chắc chắn: Dùng phương pháp bơm ép nước để bảo tồn áp suất vỉa ở tầng móng vùng mỏ Bạch Hổ hoàn toàn có thể thực hiện được, trên cơ sở phải tuân thủ triệt để ba nguyên tắc sau đây. Một là, bơm đúng chỗ phần dưới tầng chứa dầu. Càng sâu càng tốt, vì tầng chứa dầu ở đây không có nước đáy cho nên phải tạo ra tầng nước đáy để đẩy dầu lên; Hai là, bơm đúng lúc. Khi bắt đầu khai thác là phải bơm ngay để duy trì áp suất vỉa từ đầu. Bởi vì, nếu để áp suất vỉa xuống thấp có thể các vết nứt nẻ sẽ khép lại, khi đã khép lại thì không thể mở ra được nữa, nước ở vùng đáy khi bơm vào cũng không thể đẩy dầu có hiệu quả. Đây là đặc trưng khác hẳn với những vỉa dầu ở tầng trầm tích; Ba là, bơm đúng khối lượng. Đây là nguyên tắc cực kỳ quan trọng, phải tính toán sao cho dòng nước chỉ được đi xuống đáy mà không thể tràn vào kẽ nứt để gây ngập các giếng khác. Nói thì đơn giản vậy, nhưng nó là bài toán cực kỳ nan giải thách đố các nhà khoa học. Nhưng bằng mọi nỗ lực và lòng tự trọng, cuối cùng họ đã tìm ra được lời giải.