Một cách nhìn mới về dầu khí và than ở Việt Nam

07:00 | 20/02/2013

567 lượt xem
Theo dõi Petrovietnam trên
|
(Petrotimes) - Hội Dầu khí Việt Nam (DKVN) tuy mới được hình thành về tổ chức, song hội viên của Hội, bằng tinh thần trách nhiệm và tâm huyết, từ nhiều năm qua đã có đóng góp không nhỏ đối với ngành Dầu khí nước nhà. Báo Năng lượng Mới có cuộc trao đổi với ông Phan Huy Quynh, hội viên của Hội - một chuyên gia phân tích mẫu bào tử - phấn hoa (palynology), chỉ tiêu không thể thiếu trong hệ thống dầu khí (petroleum systems) - về một vấn đề được cho là xem lại cách đánh giá tiềm năng dầu khí Việt Nam.

Ông Phan Huy Quynh

PV: Thưa ông, chức năng quan trọng nhất của các Hội ngành nghề ở Việt Nam được xác định là hoạt động tư vấn phản biện và giám định xã hội, ông đánh giá thế nào về vai trò của Hội Dầu khí Việt Nam đối với ngành Dầu khí hiện nay?

Ông Phan Huy Quynh: Hội DKVN tuy mới ra đời nhưng trong thực tế, các nhà khoa học, những người từng gắn bó với sự nghiệp này 50 năm qua đã có nhiều hoạt động phong phú và thiết thực đóng góp hiệu quả đối với sự phát triển của ngành Dầu khí Việt Nam. Trong đó, các hoạt động phối hợp với Tập đoàn Dầu khí Việt Nam được tổ chức thường niên như các chuyến đi khảo sát thực địa, các hội thảo khoa học, hội nghị tiếp xúc, đối thoại giữa các cơ quan quản lý nhà nước nhằm tháo gỡ những khó khăn liên quan đến cơ chế chính sách đối với ngành Dầu khí.

Tôi cho rằng, những hoạt động như trợ giúp về tri thức, kinh nghiệm, cung cấp thông tin, các ý kiến phân tích, đánh giá và kiến nghị trong việc đề xuất, xây dựng hoặc thẩm định dự án là những công tác cần thiết và phù hợp với chức năng của Hội. Hội DKVN đủ tâm, đủ tầm cũng như khả năng thực hiện những hoạt động tư vấn phản biện này một cách hiệu quả.

PV: Được biết, thời gian qua ông đã có nhiều thời gian để thu thập tài liệu và nghiên cứu về các cấu trúc địa chất của bể Cửu Long cũng như vùng than miền Bắc Việt Nam, ông có được phát hiện gì mới và thú vị?

Ông Phan Huy Quynh: Đúng như vậy, tôi cho đó là niềm vui và không tham vọng gì. Quả thực, tôi cùng một số anh em thuộc các phòng thí nghiệm Viện Dầu khí Việt Nam (VPILabs) đã có được một số kết quả nghiên cứu lý thú, có thể nói là khá bất ngờ... thậm chí có thể coi là những khái niệm phi truyền thống về dầu khí và than ở Việt Nam. Tuy nhiên, đây là vấn đề mới mẻ ở Việt Nam và chỉ là bước ban đầu nên đưa ra tôi e rằng quá sớm và có thể sẽ vấp phải những phản ứng, đàm tiếu hay nhẹ hơn là nghi ngại… bởi cái gì mới cũng đòi hỏi sự thay đổi cả cách nghĩ và cách làm.

PV: Một quan điểm khoa học, ngay cả với những ngành chính xác nhất cũng còn nhiều điều phải tranh luận khi đưa vào ứng dụng thực tế, ông có thể coi như đó là một cách nhìn mới, cách tư duy mới được đưa ra để trưng cầu ý kiến, tin rằng trong thời buổi này, không ai quay lưng lại với những tiến bộ khoa học công nghệ, đặc biệt trong tư duy khoa học.

Ông Phan Huy Quynh: Chúng tôi cũng hy vọng như vậy. Nếu các VPILabs của chúng ta, với năng lực đáng nể trọng hiện nay, cùng tham gia quyết liệt vào việc xử lí, minh giải các kết quả phân tích gắn với môi trường địa chất sẽ đóng góp rất quan trọng trong việc tìm kiếm, thăm dò, khai thác dầu khí. Ví dụ như xem lại cơ chế sinh thành dầu và móng granites ở bể Cửu Long chẳng hạn.

Không có gì hay bằng những uẩn khúc khoa học địa chất dầu khí, những uẩn khúc đó lại có tính gay cấn giữa chấp nhận và nghi ngờ... Hiện nay chúng ta có trong tay một khối lượng khổng lồ các kết quả phân tích mà các nước khác nằm mơ cũng không có. Nếu có thể tận dụng các kết quả nghiên cứu địa chất để giải mã những uẩn khúc ấy và kịp thời ra những quyết định logic, đúng đắn, chúng ta sẽ có hy vọng ở những nơi tưởng chừng vô vọng.

PV: Việt Nam đã một lần làm "cách mạng" dầu khí khi phát hiện và khai thác dầu trong đá móng, ông có cho rằng đây sẽ là đột phá mang "thương hiệu Việt" lần thứ hai?

Ông Phan Huy Quynh: Việc chúng ta dám đầu tư khai thác dầu trong móng granite ở bể Cửu Long đã là quyết định mạnh bạo, anh hùng! Là "cách mạng" thực sự trong địa chất dầu khí thế giới!

Tôi không dám so sánh những cái nhìn mới của tôi và VPILabs như vậy, nhưng thật lòng chúng tôi thấy đã làm cách mạng trong chính nhận thức của chúng tôi.

Vì dựa trên các kết quả phân tích các loại mẫu và so sánh với những lý thuyết “kinh điển” về địa chất dầu khí của “Hệ thống Dầu khí” mà hiện nay chúng tôi đang áp dụng, chúng tôi thấy lý thuyết kinh điển ấy có nhiều điểm quan trọng không đúng với thực tế hoặc không minh giải được.

Câu hỏi dầu ở bể Cửu Long được tạo thành như thế nào, trữ lượng tiềm năng là bao nhiêu (?) hiện vẫn chưa có câu trả lời khi chúng tôi khi minh giải các kết quả phân tích mẫu ở bể này.

Chúng tôi tin rằng phân tích, minh giải những kết quả phân tích mẫu của chúng tôi đã đưa ra một sự thay đổi tư duy khoa học về cơ chế hình thành dầu khí ở Việt Nam.

PV: Ông có thể chia sẻ những phân tích đó một cách cụ thể hơn?

Ông Phan Huy Quynh: Theo thực nghiệm và thực tế, sự biến đổi của Smectite thành Illites trong thành phần khoáng vật sét do tác động nhiệt được coi là "địa nhiệt kế - Geothermometer" trong lịch sử chôn vùi, biến đổi nhiệt của trầm tích. Vấn đề này rất có ý nghĩa trong địa chất dầu khí vì nhiệt là yếu tố rất quan trọng trong việc hình thành dầu khí. Chỉ tiêu này được minh giải chi tiết là điều rất mới của VPILabs.

Thông thường, khi chúng ta xử lí, minh giải các kết quả phân tích liên quan đến sự biến đổi nhiệt (Thermal alteration) của các trầm tích trong một bể trầm tích có triển vọng dầu khí (như ở bể Cửu Long nổi tiếng chẳng hạn) thì phải quan tâm đến các thông số như: Tmax trong pyrolyse, Ro - phản xạ vitrinites, SCI - Spore Color Index, chỉ số màu bào tử; gần đây có thêm R chỉ số thể hiện sự Illite hóa Smectites của sét do tác động  nhiệt.

Theo lý thuyết kinh điển, sự biến đổi của trầm tích sẽ tăng lên từ thấp đến cao  theo độ sâu hay cao dần khi gần các đứt gãy sâu. Quá trình biến đổi nhiệt đó đến một ngưỡng trong điều kiện khử vật chất hữu cơ sẽ biến thành dầu khí. Dầu khí sẽ di chuyển trong các thành tạo trầm tích đến các chỗ cao (cấu tạo) nếu có tầng chắn tốt sẽ tích tụ thành mỏ. Quá trình đó diễn ra trong hàng chục triệu năm. Trong địa chất dầu khí - “Hệ thống Dầu khí” - Nhiệt đóng vai trò quan trọng (hay quyết định) trong việc biến đổi vật chất hữu cơ thành dầu khí và biến đổi cả trầm tích chứa chúng. VPILabs làm ra tất cả dữ kiện về yếu tố này.  

Tuy nhiên, ở bể Cửu Long diễn biến "kinh điển" đó đã không diễn ra! Thậm chí ngược lại, chỗ nông biến đổi cao hơn chỗ sâu, xa đứt gãy biến đổi cao hơn nơi gần đứt gãy. Đặc biệt, những biến đổi không bình thường đó lại cận kề với những phát hiện dầu khí ở bể Cửu Long. Và rồi từ kết quả phân tích theo tính toán truyền thống "tầng sinh dầu - tầng đá mẹ" có thể đã sinh dầu ở bể Cửu Long cứ thu hẹp dần, thu hẹp dần vào dải trung tâm hẹp hướng Đông Bắc - Tây Nam của bể, đến nỗi chúng tôi nghĩ tới việc lấy đâu ra khối lượng tầng đá mẹ tuyệt vời đó để sản sinh ra hàng tỉ tấn dầu trữ lượng (?) vì chúng ta đã khai thác gần 300 triệu tấn ở bể này mà 70% trong móng granites Mezozoi, rồi lại có những mỏ mới nằm xa đới trên.

Từ những nhận xét trên VPILabs cho rằng phải tìm ngược lại những nguồn nhiệt dị thường không truyến thống. Cũng cho rằng có thể đã xuất hiện một thể xâm nhập rất trẻ (trong Kainozoi) xâm nhập basic… Thể xâm nhập này phá vỡ móng cổ hơn (granite chẳng hạn) làm móng nổi cao, nứt vỡ tạo đường dẫn nhiệt làm biến đổi vật chất phủ trên. Tạm thời  VPILabs coi thể xâm nhập đó là một dạng Diapir trong móng bể Cửu Long: thể “Diapir nhiệt”. Việc xác định sự tồn tại của "Diapir nhiệt" trong móng bể Cửu Long đã có những bằng chứng khi một số giếng khoan ở bể Cửu Long đã gặp đá xâm nhập Andesite, một số nơi còn có cả basalts..., những đá này rất trẻ. Chính những hoạt động magma này đã cung cấp nhiệt cho những biến đổi vật chất hữu cơ trong trầm tích bể Cửu Long - Nguồn nhiệt dị thường (short life geothermal source).

Các báo cáo nghiên cứu về móng granites bể Cửu Long chủ tâm xác định chi tiết ranh giới móng với trầm tích phủ, đặc tính nứt nẻ, thành phần thạch học, phương pháp tính toán, chuyển động kiến tạo để hình thành kiến trúc móng… mà quên vấn đề “nằm sâu bên trong móng granites đó là gì?”. Tất nhiên, để xác định  điều đó (như thể xâm nhập kiểu Diapir của đá basic trẻ) ở bể Cửu Long phải có tài liệu đo chi tiết từ trường, trọng lực... đáng tiếc số liệu chi tiết cần thiết đó hiện chúng ta không có. Khôi phục lại việc đo “từ, trọng lực” biển ở Việt Nam biết đâu sẽ mở ra nhiều vấn đề lý luận và thực tiễn.

Đáng lưu ý hiện tượng trên cũng quan sát thấy ở các giếng khoan trên khối nâng Tri Tôn thềm lục địa miền Trung Việt Nam.

Mô phỏng cấu trúc địa tầng và phân tích biến đổi nhiệt độ là công tác đặc biệt quan trọng trong việc nghiên cứu thăm dò khai thác Dầu khí

PV: Như vậy, tiếp tục những câu hỏi nữa được để ngỏ: Nếu bên trong móng bể Cửu Long, khối nâng Tri Tôn có những thay đổi như ông giả định, liệu nguồn cung cấp nhiệt cho quá trình biến đổi nhiệt của hệ thống dầu khí còn từ đâu nữa không và khi nào là chính?

Ông Phan Huy Quynh: Còn khả năng nữa chứ. Như bạn biết, bên trong lòng trái đất là khối dung nham magma có nhiệt độ hàng ngàn độ C (long term geothermal source). So với đường kính trái đất (~12780km) vỏ trái đất thật mỏng manh (trung bình ~40 km ở lục địa, ~10 km ở đại dương), càng đi xuống sâu càng nóng, thể hiện bằng gradient địa nhiệt... Vỏ trái đất luôn biến động, tạo nên những đứt gẫy, nếu đứt gẫy sâu có thể là nơi đưa nguồn magma thoát ra (núi lửa, xâm nhập, phun trào). Những đứt gẫy sâu cũng sẽ là nơi nguồn nhiệt từ bên trong trái đất thoát ra.

Nếu theo lý thuyết kinh điển, nguồn nhiệt này là tác nhân nhiệt trong việc biến đổi vật chất hữu cơ thành dầu khí của “Hệ thống Dầu khí”. Như trường hợp ở miền võng Hà Nội, dầu xuất hiện bên cạnh đứt gẫy Vinh Ninh ở mạn Tiền Hải - Thái Bình. Ở miền võng Hà Nội chưa có dấu hiệu cho thấy một thể magma trẻ tồn tại ngoài phun trào Riolite  Trias Tam Đảo. Nên có thể đứt gãy Vinh Ninh là còn đường dẫn nhiệt chính để tạo nên dầu ở Tiền Hải. Dầu trong đá vôi Đêvon ở Yên Bái có lẽ thành tạo với tác động của nhiệt được cung cấp qua đứt gãy Sông Hồng nằm kề.

Tuy nhiên, theo tôi vai trò của các thể dung nham magma bên trong trái đất đối với hệ thống dầu khí có thể phức tạp hơn, đa dạng hơn, không chỉ là nơi cung cấp nhiệt thuần túy vì trong các mẫu dầu của Việt Nam đều có dấu vết của các kim loại liên quan đến lớp manti của trái đất như: Ni, Va, Pb, Zn (cũng do VPILabs phân tích).

Những nhận định như trên chỉ là gợi ý để các nhà phân tích xử lý, minh giải các kết quả phân tích. Trong mọi trường hợp cần liên hệ với những yếu tố địa chất để minh họa có logic cho môi trường địa chất.

PV: Nghe nói, từ những điều bất bình thường, phi truyền thống về quá trình biến đổi nhiệt ở bể Cửu Long, khối nâng Tri Tôn… ông cũng có những nghiên cứu về bể than antraxit Đông Bắc, các mỏ than Đệ Tam ở miền Bắc?

Ông Phan Huy Quynh: Nghiên cứu bể than antraxit Đông Bắc nghe to tát quá, tôi chỉ đọc kĩ những báo cáo địa chất của vùng đó thôi, đặc biệt chuyện biến chất than ở những nơi đó.

Mức độ biến đổi nhiệt vật chất hữu cơ trong hệ thống dầu khí luôn được so sánh đối ứng với hệ thống vỉa than.

Bể than Đông Bắc của chúng ta là than antraxit tuổi Trias muộn T3 nori-reti (biến đổi cao nhất của vật chất hữu cơ, tương ứng với giai đoạn "khí khô" trong “Hệ thống Dầu khí”. Bể than trên phần lớn lộ thiên, hệ tầng chứa than 1.000-4.500m dài 250km, dạng cánh cung.

Than Đệ Tam ở miền Bắc Việt Nam có chung về tính chất hóa lý của loại than  nâu, lửa dài, vật liệu tạo than là thực vật trên cạn (tương ứng với giai đoạn tạo dầu trong “Hệ thống Dầu khí”.

Nếu tính toán theo mô hình kinh điển với gradient địa nhiệt hiện nay (vì chưa ai biết về cổ địa nhiệt) thì than antraxit của bể than Đông Bắc đã từng phải nằm dưới chiều sâu hàng chục ngàn mét và quá trình biến đổi nhiệt trong điều kiện khử kéo dài hàng trăm triệu năm.

Vậy chuyển động nào đưa các dải than đó lên độ cao hiện nay một cách đồng đều như vậy khi cấu trúc mỏ than không đến nỗi quá phân cắt? Với các hoá thạch thực vật tìm thấy rất nhiều cho biết thực vật tạo than sống thành rừng đầm lầy. Để tạo thành các vỉa than antraxit như trên phải có quá trình lún chìm liên tục hàng chục ngàn mét so với hiện nay! Chưa ai nói về một rift (kiểu như bể Cửu Long) khi hình thành những tầng than ở vùng này mà chỉ coi vùng Quảng Ninh như là phần rìa Đông Nam của một trũng to lớn Mezozoi An Châu.

Nếu không thể minh giải đầy đủ và thuyết phục những quá trình trên, ta nên nhìn lại các hoạt động nội sinh (magma) Bắc Việt Nam, nơi có rất nhiều thành phần tạo magma thuộc đủ các tuổi cho đến hết Mezozoi (các nhà địa chất cho rằng vỏ lục địa ở Bắc Việt Nam đã hình thành vào cuối Mezozoi). Trong quá trình vỏ lục địa đang tạo thành bởi các hoạt động magma, chuyện biến đổi nhiệt các vật chất hữu cơ có thể không nhất thiết xảy ra ở độ sâu hàng chục ngàn mét trong thời gian hàng trăm triệu năm! Vì nhiệt độ của các hoạt động magma cung cấp có thể không cần ở sâu như vậy, gradient địa nhiệt thời cuối Mezozoi có thể lớn hơn hiện nay, đủ để các vật liệu hữu cơ biến thành than antracit  ở bể than Quảng Ninh.

Những hoạt động magma đặc biệt phun trào bao giờ cũng kèm theo lượng khí núi lửa cực lớn, lớn hơn rất nhiều so với lượng khí mà loài người tạo ra trong quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Sao ta không nghĩ tới “cổ hiệu ứng nhà kính” với những trận mưa acid kinh hoàng cuối Mezoizoi xa xưa? Chính lượng khí núi lửa đó đã làm khí hậu một khu vực cực lớn (Bắc Việt Nam chẳng hạn) thay đổi… sự thay đổi đó có thể có tác dụng tiêu cực tới thế giới cổ sinh vật như diệt chủng bò sát ở Đông Dương chẳng hạn. Điều đó cũng giải thích vì sao Bắc Việt Nam gần như không có hóa đá Jura - Krêta, đặc biệt là thực vật. Anh Ngô Thường San, Chủ tịch Hội Dầu khí Việt Nam cho rằng, có thể những trận mưa acid đó đã sắt hóa các trầm tích thành mầu đỏ phủ kín trũng An Châu, Yên Châu, Khorat Thái Lan.

Hiện ta đã biết, phân bố các mỏ than đệ Tam ở miền Bắc Việt Nam theo các hồ cổ dọc theo các thung lũng tạo bởi các đứt gãy sâu ở Cao Bằng, Na Dương, Tuyên Quang, Yên Bái, Hang Mon, Yên Châu; riêng miền võng Hà Nội là một đồng bằng tam giác cổ rộng lớn. Vấn đề cần suy nghĩ là cùng tính chất hóa lí, cùng mức độ biến đổi nhiệt nhưng hiện nay các mỏ than đệ Tam lại nằm ở vị trí có độ cao tuyệt đối rất khác nhau, phần lớn là lộ thiên (trừ miền võng Hà Nội). Tất nhiên chúng ta nghĩ ngay đến do hoạt động kiến tạo, nâng lên, chìm xuống thăng trầm của vỏ trái đất. Các mỏ than đệ Tam cũng có những uẩn khúc tương tự như mỏ than antracit Đông Bắc!

PV: Những suy nghĩ mới về cơ chế tạo dầu và than có mối quan hệ qua lại như thế nào và theo ông, liệu những ý tưởng đó có được các nhà khoa học quan tâm?

Ông Phan Huy Quynh: Quá trình lún chìm liên tục có vẻ thuyết phục đối với các lớp than ở miền võng Hà Nội. Nhưng các mỏ than Đệ Tam ở các nơi khác trên miền Bắc Việt Nam chưa chắc đơn giản như thế khi có cùng mức độ biến đổi nhiệt. Đặc biệt ở miền võng Hà Nội lại phát hiện thấy dầu, khí cháy, condensate  trong tầng chứa than Miocen (Tiền Hải), Kerogen của đá mẹ là loại III rất điển hình. Hay việc chiết được 50lít dầu thô - không lưu huỳnh)/1 tấn đá sét ở Lộc Bình (Fromaget 1937).

Như vậy cùng bị biến đổi nhiệt với mức độ như nhau, cùng loại Kerogen nhưng có nơi lại thấy dầu. Phải chăng có một nguyên nhân khác, trong đó có cơ chế biến đổi nhiệt không bình thường? Bể Nam Côn Sơn chứa rất nhiều than nâu ở độ sâu từ 900m - hơn 3.000m... Theo thuyết “Hệ thống Dầu khí” thì bể Nam Côn Sơn có tiềm năng chính là khí cháy - thực tế là như vậy. Tuy nhiên, vẫn có dầu (như Đại Hùng và một số nơi khác chẳng hạn), Kerogen của đá mẹ loại III nhưng tính chất hóa lí của dầu ở bể Nam Côn Sơn lại gần giống dầu bể Cửu Long (Kerogen loại I). Hiện tượng đó giống như  ở các mỏ than Đệ Tam ở Bắc Việt Nam đã nói trên.

Theo lý thuyết kinh điển thì vật liệu hữu cơ nào cũng có thể sinh ra dầu khí ở những điều kiện hóa lí, địa chất nhất định được tiêu chuẩn hóa. Ở Việt Nam, theo tiêu chuẩn đó lẽ ra miền võng Hà Nội, bể Nam Côn Sơn phải có nhiều dầu hơn bể Cửu Long vì chứa nhiều than và cũng có đủ những điều kiện phù hợp lý thuyết kinh điển... nhưng thực tế thì ngược lại!

Tất cả những suy nghĩ trên để hướng đến việc chúng ta nên quan tâm đặc biệt đến nguồn nhiệt sinh ra từ đâu - các đứt gẫy rất sâu, các khối xâm nhập…? Biết đâu đây là đầu mối để xem lại cơ chế sinh thành dầu khí ở Việt Nam.
Những vấn đề chúng tôi đưa ra trên đây là mới, có thể khó chấp nhận, nhưng đó là khởi đầu suy nghỉ trong khoa học nhằm đóng góp thêm kiến thức và trí tuệ cho đất nước.

PV: Xin cảm ơn ông về cuộc trao đổi, hy vọng rằng những ý tưởng mới này của ông sẽ được quan tâm  và sớm có sự vào cuộc của các đơn vị nghiên cứu khoa học.

Nguyễn Tiến Dũng (thực hiện)
 

DMCA.com Protection Status