Vietsovpetro tìm thấy và khai thác dầu trong đá móng như thế nào?

30 năm khai thác dầu trong đá móng mỏ Bạch Hổ
Thủ tướng đề nghị Tạp chí Năng lượng VN tiếp tục đóng góp cho ngành dầu khí
Việt Nam khai thác dầu từ đá móng: Kỳ tích “độc nhất” trên thế giới

Vietsovpetro đã thực hiện đề xuất của lãnh đạo Cục khoan Biển ngày 24/6/1988, thử vỉa lại tầng móng ở giếng BH-1 đang cạn kiệt dầu từ Mioxen. Kết quả, ngày 5/9/1988, dòng dầu từ nóc móng đã phun mạnh với lưu lượng 407 tấn/ngày và giếng BH-1 lập tức được đưa vào khai thác (ngày 11/9/1988) qua bộ cần khoan đường kính 89 mm.

Tàu khoan Ekabi thu vỉa dầu trong tầng móng mỏ Bạch Hổ (ảnh: Vũ Hường).

Cũng còn nhiều bí ẩn về tầng móng mà ngay chính những người làm công tác thăm dò và khai thác ở Vietsovpetro đang tiếp tục khám phá. Hướng ngoại về lòng đất, phải mất 40 năm giờ mới hiểu được dị thường trọng lực -2 miligal trên cấu tạo Bạch Hổ (công ty Mobil thu được vào năm 1974) liên quan đến mật độ tầng móng granit nứt nẻ chứa đựng hơn 180 triệu tấn dầu thu hồi; còn công ty Exploration Consultance năm 1979 minh giải dự báo đây là một vòm muối. Tài liệu địa chấn mới 3D-4C năm 2015 của Vietsovpetro bước đầu đã cho bức tranh chi tiết về bề mặt móng mỏ Bạch Hổ, hứa hẹn những thông tin mới khi minh giải trường sóng ngang và giải thích bản chất các dị thường biên độ địa chấn mà lâu nay được Vietsovpetro sử dụng định hướng khi khoan trong móng. Hướng nội về tập thể, vào tháng 4/2015, chuyện tiếu lâm thợ khoan “ngủ quên” nên Vietsovpetro khoan vào móng mỏ Bạch Hổ mới được chuyên gia của Gazprom International giải mã: Đầu năm 1987, một chuyên gia của Vietsovpetro quá lo cho việc khai thác dầu từ tầng trầm tích và không tin vào móng nên đã báo cáo gấp lên cấp trên khiển trách lãnh đạo Cục khoan Biển lúc bấy giờ đã khoan sâu 70 m trong móng ở giếng khoan BH-1. Thực tế, giếng BH-1 đã kết thúc ở độ sâu 3.178 m với thiết kế sâu 3.800 m, còn hơn 600 m chưa khoan hết theo thiết kế.

Khác với cách tìm dầu “thông thường” chỉ khoan xuống hết phần đá mềm và dừng lại khi chạm vào đá cứng - “móng”, Vietsovpetro đã thiết kế và khoan các giếng thăm dò đầu tiên ở mỏ Bạch Hổ mở vào móng 20 - 30 m và xác nhận bằng mẫu lõi. Tuy nhiên, do chất lượng hạn chế của công nghệ địa chấn 2D lúc đó, cùng với sự hiện diện của màn chắn “không phân dị” (SH-10 hay nóc “E”) che lấp lát cắt Oligoxen, thực tế chiều sâu thiết kế của các giếng thường được tăng thêm 100 - 150 m dự phòng. Việc khoan sâu vào móng cho phép Vietsovpetro nghiên cứu về các thành tạo trước Đệ Tam nằm lót dưới đáy bể trầm tích Cửu Long, mà trong đó có “các khối nâng của tầng chứa Paleozoi, Mezozoi được các tầng sinh Đệ Tam phủ lên là đối tượng tìm kiếm đáng được quan tâm” (trang 46, Báo cáo “Cấu trúc địa chất và triển vọng dầu khí thềm lục địa phía Nam Việt Nam”, Tập thể tác giả Công ty Dầu khí II, Vũng Tàu - 1981).

Thực tế minh chứng, cách tiếp cận toàn diện và triệt để của Vietsovpetro, vừa thăm dò, thẩm lượng các tầng dầu nông để nhanh đưa vào khai thác, vừa thu thập số liệu nghiên cứu các tầng sâu là hoàn toàn đúng và hiệu quả. Năm 1985, tại giếng thăm dò BH-4 ở vòm Bắc Bạch Hổ, Vietsovpetro đã kết hợp thẩm lượng tầng dầu Mioxen với việc phát hiện tầng dầu Oligoxen. Năm 1987, khi thẩm lượng dầu Oligoxen ở giếng BH-6, Vietsovpetro đã phát hiện tầng dầu sản lượng cao (lưu lượng giếng 505m3/ngày) trong đá móng granit phong hóa sau khi nổ mìn (torpedo) ở độ sâu 3.508 - 3.515m. Kết quả này là do Vietsovpetro đã rút kinh nghiệm từ 2 lần thất bại thử vỉa trong móng trước đó ở giếng BH-3 (do tầng chứa đặc xít) và giếng BH-1 (do bộ thử vỉa bị tắc vỏ trấu). Ở cả 2 giếng đó đều khoan vào móng trên 70 m, lấy mẫu lõi có dấu hiệu dầu và bị mất tuần hoàn dung dịch khoan giống như ở giếng BH-6.

Sau phát hiện dầu ở móng phong hóa, Vietsovpeto tập trung nỗ lực vừa khai thác dầu Oligoxen ở khu vực ưu tiên vừa kết hợp thăm dò - thẩm lượng sâu trong móng từ những giàn cố định đang hoạt động. Ngày 25/5/1988 Vietsovpetro bắt đầu thiết kế giếng thăm dò BH-47R xuống móng kết tinh ở vòm Trung tâm với chiều sâu thẳng đứng 3.300m, dự kiến khoan xiên từ MSP-1 về khu vực chân đế MSP-2. Trong lúc chờ vật tư thi công, Vietsovpetro đã thực hiện đề xuất của lãnh đạo Cục khoan Biển ngày 24/6/1988, thử vỉa lại tầng móng ở giếng BH-1 đang cạn kiệt dầu từ Mioxen. Kết quả, ngày 5/9/1988 dòng dầu từ nóc móng đã phun mạnh với lưu lượng 407 tấn/ngày và giếng BH-1 lập tức được đưa vào khai thác (ngày 11/9/1988) qua bộ cần khoan đường kính 89 mm. Sau đó, Vietsovpetro đã khoan giếng thẩm lượng BH-2 thẳng đứng từ MSP-2 thay cho giếng BH-47R và các giếng khai thác sớm tầng móng như BH-401, 402, 403. Riêng quyết định ưu tiên thử lại giếng BH-1 đã đẩy nhanh tiến độ khai thác dầu từ tầng móng sớm hơn dự định khoảng 4 tháng.

Việc rút ngắn thời gian đưa tầng dầu móng mỏ Bạch Hổ vào khai thác xuống còn 16 tháng kể từ ngày có phát hiện, nhất là vào thời điểm lịch sử khó khăn của nền kinh tế Việt Nam và rất khắc nghiệt, nhạy cảm đối với các giàn khai thác dầu đã được xây dựng đón đầu ngoài biển, cho thấy rất nhiều trí lực của Vietsovpetro đã được huy động cho công việc quyết liệt và cam go này, đồng thời chỉ ra hiệu quả to lớn của công tác thăm dò địa chất mang tính chuyên nghiệp cao ở Vietsovpetro.

Ngày 6/9/1988 bắt đầu khai thác dầu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ, đưa sản lượng những năm sau tăng vọt.

Vào những giai đoạn sau, công tác thẩm lượng và khoan khai thác tầng móng nứt nẻ mỏ Bạch Hổ càng tăng thêm những chiều sâu lớn: 4.450m, 4.650m, có chỗ 5.000m. Khó khăn lớn và quan trọng nhất khi thi công giếng khoan là xác định chính xác chiều sâu gặp móng để trám ống trung gian đường kính 245 mm đúng trên nóc móng, đảm bảo an toàn khoan trong móng. Nếu trám ống quá sớm chưa đến móng, trầm tích còn lại dưới đế ống chống sẽ sập lở gây phức tạp, đôi khi phải tốn trám thêm một cấp ống chống lửng. Nếu trám muộn, khoan vào nóc móng sẽ mất dung dịch toàn phần gây sự cố kẹt cần khoan, có khi phải bỏ giếng cắt thân khác, như ở giếng BH-430 (năm 1993), phải mất thêm 3 tháng để khoan thân mới vào móng.

Bên thi công luôn luôn yêu cầu có bản đồ cấu trúc nóc móng chi tiết để chống ống kịp thời, nhưng ở 3 - 4 km dưới đất, độ sâu nóc móng theo địa chấn 3D đều tương đối. Bề mặt móng gồ ghề không khác Núi Lớn, chỉ đi chệch ra vài mét là địa hình thay đổi lên cao hoặc xuống thấp, có khi xuống vực sâu. Các chuyên gia giám sát địa chất của Vietsovpetro đã tìm tòi và áp dụng thành công giải pháp “bắt móng” hữu hiệu, nhờ đó hàng loạt giếng khoan xuống móng của Vietsovpetro do nhà thầu hay nội bộ thi công đều đã khoan mở móng an toàn và tiết kiệm chi phí. Riêng ở giếng BH-9001 khoan năm 2001, dù thời tiết bão nhưng Vietsovpetro không phải đợi để huy động thiết bị và đo địa vật lý giếng khoan, vẫn xác định chính xác độ sâu trám ống vào nóc móng, tiết kiệm được khoảng gần 1 triệu USD tiền thuê giàn khoan và đo địa vật lý giếng khoan.

Đã 30 năm có duyên với dầu tầng móng mỏ Bạch Hổ, những chuyên gia thăm dò khai thác vẫn còn nhiều trăn trở về công nghệ gia tăng thu hồi nguồn tài nguyên quý báu này, được bàn luận sôi nổi tại hội thảo khai thác móng ở giai đoạn cuối tổ chức ngày 2/11/2017 tại Vietsovpetro.

TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM