Khai thác, chế biến dầu khí Việt Nam: Thách thức và giải pháp (Kỳ 1)

Petrovietnam lại một thời gian khó!
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 1)
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 2)
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 3)
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 4)
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 5)
Dầu khí Việt Nam: Hiện trạng và thách thức phát triển (Bài 6)

Trong chiến lược và quy hoạch phát triển của PVN đã được Chính phủ phê duyệt, lĩnh vực thăm dò khai thác dầu khí và lĩnh vực chế biến dầu khí là hai trong số năm lĩnh vực hoạt động sản xuất, kinh doanh chính, chiếm tỷ trọng lớn trong chuỗi hoạt động sản xuất, kinh doanh.

Hoạt động khai thác dầu khí được PVN tập trung đầu tư và phát triển mạnh mẽ, sản lượng khai thác hàng năm được duy trì ở mức cao, đến nay PVN không chỉ khai thác dầu, khí từ các mỏ ở trong nước mà còn vận hành khai thác dầu, khí từ các mỏ dầu khí ở nước ngoài như: Liên bang Nga, Angieri, Malaysia… Song song với công tác khai thác dầu khí, hiện nay, PVN đã và đang tiếp tục đầu tư, phát triển lĩnh vực chế biến dầu khí nhằm hoàn chỉnh chuỗi công nghiệp dầu khí khép kín ở Việt Nam từ tìm kiếm thăm dò, khai thác, vận chuyển đến chế biến và phân phối các sản phẩm dầu khí. Lĩnh vực chế biến dầu khí hàng năm đóng góp khoảng gần 20 - 25% tổng doanh thu của PVN.

Hiện trạng khai thác dầu khí 

Kể từ khi tấn dầu đầu tiên được khai thác từ mỏ Bạch Hổ (thuộc bể trầm tích Cửu Long năm 1986) đến nay, PVN đã khai thác được tổng cộng khoảng 506,3 triệu tấn dầu quy đổi từ các mỏ ở trong và ngoài nước, trong đó sản lượng khai thác dầu đạt 380,9 triệu tấn, sản lượng khai thác khí đạt 125,4 tỷ m³, sản lượng khai thác hàng năm luôn được duy trì ổn định và gia tăng theo từng năm.

Hiện nay, PVN đang quản lý điều hành khai thác dầu khí từ các mỏ, cụm mỏ ở trong và ngoài nước. Trong đó, các mỏ: Hàm Rồng, Thái Bình ở bể trầm tích Sông Hồng; các mỏ: Bạch Hổ, Rồng, Thỏ Trắng, Gấu Trắng, Phương Đông, Rạng Đông, Cụm mỏ Sư Tử Đen - Sư Tử Vàng - Sư Tử Trắng - Sư Tử Nâu, Tê Giác Trắng, Cá Ngừ Vàng, Thăng Long - Đông Đô,… ở bể trầm tích Cửu Long; các mỏ: Đại Hùng, Chim Sáo, Rồng Đôi/Rồng Đôi Tây, Lan Tây - Lan Đỏ, Hải Thạch - Mộc Tinh… ở bể trầm tích Nam Côn Sơn; Lô PM3-CAA và 46-Cái Nước, Sông Đốc… ở bể Malay - Thổ Chu (Hình 1) và các mỏ ở nước ngoài: mỏ Bir Seba ở Algeria, cụm mỏ Nhenhetxky ở Liên bang Nga, mỏ D30-Lô SK305 ngoài khơi Malaysia.

Trong giai đoạn 2011-2015, sản lượng khai thác dầu khí của PVN đạt 133,52 triệu tấn dầu quy đổi (so với kế hoạch Chính phủ giao là 128,77 triệu tấn dầu quy đổi), trong đó khai thác dầu thô đạt 84,75 triệu tấn (77,65 triệu tấn trong nước và 7,10 triệu tấn ở nước ngoài) và 48,76 tỷ m³ khí về bờ.

Trong giai đoạn này, sản lượng dầu và khí không ngừng gia tăng theo từng năm và đạt đỉnh vào năm 2015 với sản lượng cả năm đạt 18,76 triệu tấn dầu và 10,67 tỷ m³ khí về bờ.

Cũng trong giai đoạn này, PVN đã đưa được 24 mỏ dầu và khí mới vào khai thác, trong đó có 18 mỏ trong nước và 6 mỏ ở nước ngoài.

Đã có 21 hợp đồng dầu khí mới được ký kết trong giai đoạn 2011-2015. Hiện tại có 66 hợp đồng dầu khí đang có hiệu lực, trong đó 46 hợp đồng đang ở giai đoạn thăm dò, thẩm lượng và 20 hợp đồng dầu khí đang ở giai đoạn phát triển và khai thác.

      Hình 1. Bản đồ hoạt động dầu khí ở Việt Nam (nguồn PVN).

Giai đoạn 2016-2020, PVN dự kiến sẽ khai thác khoảng 115-135 triệu tấn dầu quy đổi, trong đó 65-80 triệu tấn dầu thô và 50-55 tỷ m³ khí. Dự kiến sẽ phát triển, đưa 15 mỏ, công trình mới vào hoạt động.

Các mỏ mới dự kiến sẽ được đưa vào khai thác và phát triển phải kể tới mỏ Cá Tầm, Sao Vàng - Đại Nguyệt, mỏ khí Cá Voi Xanh, dự án khí Tây Nam Bộ (Lô B) và mỏ dầu - khí Condensate Cá Rồng Đỏ.

Trong các khó khăn thách thức trong lĩnh vực khai thác dầu khí giai đoạn 2016-2020, yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới việc thực hiện các chỉ tiêu kế hoạch của PVN nêu trên chính là giá dầu thấp, sản lượng khai thác của một số mỏ đã bước vào giai đoạn suy giảm. Ngoài ra, phần lớn các mỏ và cấu tạo đưa vào vận hành khai thác trong giai đoạn này có trữ lượng nhỏ, chi phí đầu tư cao.

Việt Nam đã làm chủ công nghệ khai thác dầu - khí

Khai thác dầu khí là lĩnh vực khoa học kỹ thuật chuyên sâu và khó, đòi hỏi các kiến thức tổng hợp của nhiều chuyên ngành khoa học như: máy tính, công nghệ thông tin, toán, địa chất, tự động hóa, vật lý, vv…

Hiện nay, PVN đang điều hành khai thác các mỏ dầu khí có điều kiện địa chất phức tạp, chế độ vỉa không ổn định ở các tầng đá chứa khác nhau như tầng móng granite phong hóa nứt nẻ, các tầng chứa trầm tích hạt vụn (clastic reservoir).

Đặc biệt, hoạt động khai thác dầu khí từ đá móng granite ở mỏ Bạch Hổ (thuộc bể trầm tích Cửu Long) là loại đá chứa hai độ rỗng, hai độ thấm, đã được các nhà khoa học của PVN nghiên cứu và phát triển thành công nghệ khai thác dầu trong đá móng, góp phần nâng cao hiệu quả khai thác dầu từ đá móng. Công trình này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn mang tầm cỡ khu vực, cũng như thế giới trong lĩnh vực thăm dò, khai thác dầu khí - đã được Nhà nước trao tặng giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học công nghệ năm 2011.

Để khai thác có hiệu quả và đảm bảo an toàn cho mỏ, cụm mỏ, PVN đã sử dụng nhiều công nghệ hiện đại, kể cả các ứng dụng mới nhất của công nghệ tin học, từ các phần mềm mô hình địa chất, thiết kế giếng khoan, thiết kế xây dựng công trình biển… đến các mô hình mô phỏng khai thác mỏ, thiết kế khai thác, công nghệ khai thác dầu trong đá móng.

Điển hình là các công nghệ mới của các hãng nổi tiếng trên thế giới đã được PVN áp dụng như: phần mềm minh giải thử giếng Pansystem của Weatherford, ENCRIN (Kappa). Phần mềm PIPESIM của hãng Schlumberger: mô phỏng giếng, phân tích khai thác, thiết kế khai thác (gaslift, Well flow), tính toán thuỷ động lực học đường ống vận chuyển dầu khí (trạng thái ổn định). Phần mềm OLGA của hãng Schlumberger: mô phỏng đường ống vận chuyển dầu, khí, nước; Mô phỏng trạng thái ổn định và trạng thái chuyển tiếp như khởi động đường ống, đóng đường ống, khởi động lại, tăng giảm lưu lượng; Mô phỏng sa lắng Wax, đánh giá khả năng tạo hydrate và xử lý, mô phỏng phóng thoi… Phần mềm GAP của Petex: mô phỏng mạng lưới giếng khai thác và tối ưu bơm gaslift cho mạng lưới giếng…

Hàng năm, PVN đã đầu tư triển khai nhiều nghiên cứu khoa học mang tính ứng dụng phục vụ cho hoạt động khai thác và quản lý mỏ ở cả trong và ngoài nước. Kết quả của những công trình nghiên cứu là những giải pháp khoa học ứng dụng vào hoạt động khai thác, nhằm đảm bảo duy trì và gia tăng sản lượng của giếng cũng như bảo đảm an toàn cho giếng khai thác.

Đến nay, PVN đã làm chủ được các công nghệ trong lĩnh vực khai thác dầu khí, từ xây dựng thiết kế mô hình khai thác đến vận hành khai thác, thiết lập hệ thống tự động hóa kiểm soát an toàn mỏ, đã đưa ra được chế độ khai thác phù hợp đối với các mỏ, cụm mỏ đặc trưng nhằm đạt hiệu quả kinh tế và hệ số thu hồi dầu cao nhất. Công nghệ xử lý khí (đặc biệt là xử lý khí có hàm lượng CO₂ cao) cũng đã được áp dụng thành công tại Việt Nam góp phần đưa các mỏ khí vào khai thác phục vụ phát triển kinh tế - xã hội.

Thách thức và giải pháp

Hiện nay, một số mỏ, cụm mỏ của Việt Nam đã bước vào giai đoạn suy giảm sản lượng, PVN đã đầu tư nghiên cứu và hợp tác với các đối tác nước ngoài nghiên cứu các phương pháp gia tăng hệ số thu hồi dầu (EOR). Kết quả đã ứng dụng thành công ở một số mỏ, sản lượng khai thác của một số giếng khai thác đã được cải thiện và nâng cao.

Do ảnh hưởng của suy giảm giá dầu, một số mỏ có giá thành chi phí vận hành khai thác cao, PVN đã và đang nghiên cứu để tìm ra các giải pháp tối ưu trong vận hành khai thác, nhằm giảm thiểu chi phí khai thác và đảm bảo lợi nhuận.

Trong thời gian tới, để nâng cao hơn nữa hiệu quả vận hành khai thác cũng như đảm bảo duy trì sản lượng khai thác, PVN đã định hướng tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng khoa học - công nghệ để duy trì và gia tăng sản lượng khai thác. Đặc biệt là đầu tư nghiên cứu gia tăng hệ số thu hồi dầu (EOR), công nghệ khai thác khí có hàm lượng CO₂ cao, nghiên cứu các cơ chế chính sách phát triển các mỏ nhỏ, mỏ cận biên…

Qua thực tiễn quản lý, vận hành khai thác dầu khí từ các mỏ dầu khí ở trong và ngoài nước, PVN đã làm chủ được hầu hết các công nghệ khai thác phức tạp. Đặc biệt là công nghệ khai thác dầu khí trong đá chứa móng granite phong hóa, nứt nẻ, góp phần đảm bảo khai thác an toàn, hiệu quả các mỏ dầu khí, duy trì và gia tăng sản lượng khai thác, đảm bảo hoàn thành kế hoạch khai thác thác hàng năm do Chính phủ giao.

Cũng qua thực tiễn vận hành khai thác các mỏ dầu khí, lực lượng cán bộ, chuyên gia của PVN đã trưởng thành về mọi mặt, đã tự tin làm chủ và vận hành khai thác thành công các dự án, các mỏ, cụm mỏ có điều kiện địa chất và điều kiện mỏ phức tạp.

Kỳ 2: Lĩnh vực chế biến dầu - khí

TS. NGUYỄN HOÀNG YẾN - TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

(Khi sao chép, trích dẫn nội dung, số liệu từ bài viết này phải ghi rõ "nguồn", hoặc "theo": TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM)