30 năm khai thác dầu khí từ đá móng: Câu chuyện và những con số

Tin liên quan

“Ba nhà” chịu thiệt như thế nào khi phân bón không chịu thuế GTGT?

Áp thuế suất GTGT 5%, giá phân bón có dư địa giảm

PV GAS hưởng ứng 63 năm ngày truyền thống ngành Dầu khí Việt Nam

PV GAS tổ chức thành công Hội nghị định hướng đầu tư và hợp tác kinh doanh các sản phẩm khí tại khu vực Bắc Bộ

PV GAS giới thiệu các nhà phân phối chính thức LNG trên toàn quốc

10 giờ sáng ngày 6/9/1988, tấn dầu đầu tiên từ đá móng mỏ Bạch Hổ được đưa lên tàu chứa Crưm từ giếng khoan BH-1. Kể từ đó đến nay, hơn 240 triệu tấn dầu từ đối tượng này được khai thác, mang về cho đất nước nguồn doanh thu ngoại tệ hơn 88 tỉ USD.

Câu chuyện tìm ra và sau đó khai thác dầu từ đá móng mỏ Bạch Hổ có thể coi là một câu chuyện cổ tích thời hiện đại về một hành trình thay đổi tư duy, nhận thức. Có sự đấu tranh giữa con người và tự nhiên, giữa niềm tin và thực tế nghiệt ngã, giữa bản lĩnh và số phận. Có sự thăng trầm gắn với một giai đoạn lịch sử hết sức khó khăn của đất nước. Câu chuyện bình dị, nhưng cũng phảng phất âm hưởng của một bản hùng ca.

30 nam khai thac dau khi tu da mong cau chuyen va nhung con so

Giàn CNTT số 2 mỏ Bạch Hổ

Có người sẽ đặt câu hỏi: dầu khí trong trong đá móng thì có gì đặc biệt? Câu trả lời sẽ không dễ dàng nếu người hỏi không phải thuộc chuyên môn dầu khí. Vì vậy, xin phép vòng vo một chút để giúp người đọc tìm hiểu: địa chất là gì, dầu khí hình thành thế nào và tìm dầu khí ra sao? Địa chất là gì? Địa chất là ngành khoa học nghiên cứu đất đá. Đất đá trong lòng đất hình thành các lớp. Thường thường lớp đá nằm trên sẽ có tuổi trẻ hơn. Tuổi tuyệt đối của đá được tính bằng triệu năm. Chẳng thế mà có bài hát về người địa chất với câu “ba mươi triệu năm chưa phải là dài”. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lại hay nói đến tuổi địa chất của đá. Tuổi địa chất được đặt bằng tên, ví dụ như Oligocen thì già hơn và thường nằm dưới Miocen. Về mặt thành phần, cấu trúc, đá được chia thành 3 loại: đá trầm tích, đá magma và đá biến chất. Ta hãy tìm hiểu một chút về 2 loại đầu. Đá trầm tích được hình thành chủ yếu trong môi trường nước, từ những hạt trầm tích lắng đọng nơi đáy hồ, sông, biển… Soi một hòn đá mài, ví dụ gần gũi của đá trầm tích, dưới kính lúp, sẽ thấy loại đá này gồm nhiều hạt nhỏ được gắn kết với nhau tạo nên một cấu trúc có vẻ khá rắn chắc, nhưng không nặng lắm vì chúng có nhiều không gian rỗng giữa các hạt. Đá magma thì ngược lại, được hình thành khi khối nhân lỏng và nóng của trái đất này len lỏi lên bề mặt trái đất và bị nguội đi và kết tinh lại. Ví dụ gần gũi của đá magma là tấm granite tự nhiên trên mặt bếp nhà bạn. Đương nhiên, loại đá này thực sự rắn chắc, nặng. Chúng dễ dàng lau sạch vì không thấm nước. Đá trong lòng đất cũng có đời sống riêng. Chúng chuyển động lên xuống, ngang dọc tạo thành các cấu trúc khác nhau. Khi cấu trúc là một vùng trũng lớn, có đáy thường là loại đá rắn chắc, như magma chẳng hạn và được lấp đầy bởi các lớp đá trầm tích khác nhau, người ta gọi đó là một bể trầm tích.

Cụm giàn Công nghệ trung tâm số 2 mỏ Bạch Hổ. Ảnh: Đức Hậu (Vietsovpetro) Dầu khí hình thành như thế nào?

Cách đây nhiều triệu năm, những thực vật bậc thấp như rong, tảo khi chết đi đã bị chôn vùi cùng với lớp bùn ở đáy của một đầm, hồ, vũng, vịnh nào đó. Lớp đá có nhiều vật chất hữu cơ này, khi bị nhiều lớp đá trẻ hơn trong một bể trầm tích vùi lấp, bị chìm xuống, chịu nhiệt độ cao bên trong lòng đất qua hàng triệu năm, đã sinh ra dầu khí. Các nhà địa chất gọi vui, đó là quá trình “nấu” vật chất hữu cơ trong đá thành dầu khí. Dầu khí, sau khi hình thành, di chuyển lên trên theo quy luật trọng trường. Nếu gặp những đá trầm tích ở vị trí có khả năng giữ dầu khí lại không cho thoát ra thì ta có thể có được một mỏ dầu khí. Như vậy, những yếu tố cơ bản làm nên một tích tụ dầu khí là đá sinh (nơi sinh ra dầu khí), đá chứa (nơi chứa dầu khí di cư đến), đá chắn (thường là sét, có khả năng giữ dầu lại không cho đi tiếp) đều là những loại đá thuộc nhóm trầm tích. Vì vậy, theo lý thuyết thông thường, các loại đá magma, biến chất không thể có tiềm năng dầu khí. Tìm dầu khí ra sao? Nói một cách ngắn gọn, tìm dầu khí gồm 3 bước. Bước 1, người ta đo đạc bằng các phương pháp khác nhau để vẽ bản đồ cấu trúc bên dưới lòng đất. Dựa trên bản đồ đó, người ta tìm ra những chỗ có đá chứa có khả năng là tích tụ dầu khí. Những chỗ này khi đáp ứng các yêu cầu nhất định được gọi là cấu tạo. Bước 2, khoan vào những cấu tạo đã được tìm ra; đo đạc xem các lớp khoan qua có dầu khí hay không. Trong quá trình khoan, người ta sử dụng dung dịch khoan. Dung dịch khoan thường được tuần hoàn để vận chuyển mùn khoan lên mặt đất. Bước 3, thử vỉa, tức là tìm cách lấy dầu khí từ những lớp dự đoán có dầu khí lên mặt đất. Việc này giống như khai thác thử. Dòng dầu khí khi thử như thế này nếu có lưu lượng lớn, áp suất cao sẽ cho thấy dấu hiệu của một mỏ lớn. Đây là những thông tin hết sức quan trọng, quyết định việc có tìm được mỏ dầu không, to bé ra sao. Câu chuyện tìm ra dầu trong móng mỏ Bạch Hổ Bể trầm tích Cửu Long nằm ở vùng biển Đông Nam Việt Nam. Bể được lấp đầy bởi các đá trầm tích có tuổi tuyệt đối không quá 65 triệu năm, trong đó những đá già nhất phát hiện được có tuổi địa chất là Miocen và Oligocen. Các đá trầm tích nằm kề bên trên móng của bể. Móng hay đáy bể là đá magma có tuổi già hơn đá trầm tích. Theo lý thuyết nêu trên, thăm dò dầu khí sẽ tập trung cho các đá trầm tích. Móng không phải là đối tượng được quan tâm.

Một số hình ảnh về đá móng nứt nẻ mỏ Bạch Hổ

Năm 1974, Mobil tìm ra dầu trong tầng Miocen qua giếng khoan thăm dò BH-1X. Tiếp quản kết quả này, ngày 24/5/1984, Liên doanh Việt - Nga Vietsovpetro (VSP) tiếp tục thăm dò, khẳng định lại và chi tiết hóa sự tồn tại của dầu trong tầng 23 (Miocen) qua giếng khoan BH-5. Tuy nhiên khi thử vỉa, lưu lượng chỉ đạt 20 tấn/ngày. Năm 1985, tiếp tục thăm dò, VSP khoan BH-4 phát hiện tầng dầu mớinằm sâu hơn Miocen, đặt tên là tầng 24, thuộc Oligocen. Cũng trong năm này, với tư duy hướng đến những đối tượng sâu hơn, BH-1 đã được khoan với thiết kế dự phòng đến 3.300m, trong khi độ sâu móng 3.150m. Khi khoan đến 3.118m dung dịch khoan không tuần hoàn lên bề mặt, chứng tỏ tại độ sâu này đá bị nứt nẻ mạnh làm mất dung dịch. Một giải pháp rất Việt Nam đã được áp dụng là trộn vỏ trấu vào dung dịch khoan để vỏ trấu bít, nhét các khe nứt hạn chế khả năng mất dung dịch. Bằng giải pháp này, giếng BH-1 khoan được đến 3.178m, tức là vào móng 28m thì dừng. Rủi thay, do bít nhét vỏ trấu quá nhiều, hoặc thử vỉa không hiệu quả, kết quả thử tầng 24 thất bại, không cho dòng dầu. May là thử vỉa tầng 23 còn cho dòng khoảng 100 tấn/ngày. Nhờ đó giếng này đã được đưa vào khai thác từ năm 1986. Ai cũng biết là giai đoạn này Việt Nam rất khó khăn, 1 tấn dầu bán đi, 1 đồng ngoại tệ về với ngân sách đều rất quý.

Sơ đồ mô tả cách dầu khí từ đá sinh nạp vào móng phong hóa nứt nẻ mỏ Bạch Hổ

Niềm vui có dầu chưa được bao lâu thì lo lắng ập đến. Các giếng khoan tiếp theo cho thấy tầng 23 không có triển vọng tốt. Giếng BH-1 sau 4 tháng khai thác đã giảm sản lượng đáng kể. Cần phải nói thêm là khi đó VSP mới có báo cáo khai thác thử công nghiệp mỏ Bạch Hổ dựa trên số liệu 1 giếng khoan của Mobil. Tài liệu khí đó chưa đủ thông tin để xây dựng báo cáo trữ lượng và phương án phát triển mỏ đầy đủ. Tuy nhiên, với quyết tâm và tầm nhìn của các chuyên gia Liên Xô, VSP đã xúc tiến đầu tư cảng dịch vụ tổng hợp, khu nhà ở 5 tầng và đặc biệt là 2 giàn cố định MSP-1 và MSP-2. Nếu không tìm ra trữ lượng dầu khí đủ lớn để khai thác thì những đầu tư nêu trên coi như lãng phí. Chưa kể đến chuyện khó khăn ngày càng chồng chất khi đất nước không có được nguồn thu ngoại tệ quý báu mà tất cả đang hy vọng. Tình trạng lúc đó được miêu tả thông qua hình tượng “ngọn lửa cháy leo lét ở faken giàn MSP-1” làm cho nhiều người không khỏi bùi ngùi. Đã xảy ra không khí “hoang mang, chán nản”; đã có câu hỏi truy trách nhiệm ai sáng tạo ra chủ trương xây dựng giàn MSP-1 và MSP-2; thậm chí đã có chuyện bãi miễn và điều chuyển một số cán bộ chủ chốt. Nhưng vẫn còn đó một bộ phận trong tập thể lao động Nga - Việt giữ vững niềm tin vào trí tuệ và sự nhạy cảm địa chất của mình. Vấn đề là trí tuệ có trả lời được câu hỏi: thiên nhiên giấu những thùng dầu quý giá ở đâu? Niềm tin có đủ mạnh để chiến thắng thực tế đang vô cùng nghiệt ngã? Bản lĩnh có đủ kiên cường để ra quyết định, chấp nhận rủi ro, nhưng nếu may mắn thành công sẽ là cứu cánh cho cả đất nước? Với tinh thần đó, tháng 5/1987, VSP quyết định khoan giếng BH-6 để xác định ranh giới tầng 23 và Oligocen về phía Nam, đồng thời thử nghiên cứu tầng móng. Giếng khoan đạt chiều sâu 3.533m, trong đó khoan 23m vào móng. Văn liệu cho thấy, 3 lần thử, trong đó có 1 lần ghi là thử trong móng, đều đạt khoảng 500 tấn/ngày. Thật vui khi có được dòng dầu tới 500 tấn/ngày. Nhưng do vẫn còn những quan điểm khác nhau, nên chưa dám ghi nhận tầng sản phẩm mới là móng. Thay vào đó, đã dung hòa các quan điểm và coi đó là một đối tượng liên thông Oligocen và móng phong hóa. Phải đến tháng 9/1988 mới xảy ra một sự kiện thực sự đã làm niềm vui của những người lao động dầu khí vỡ òa. Giếng BH-1 sau một thời gian khai thác, theo quy định đến giai đoạn phải tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa. Khi sửa chữa, đã có một quyết định táo bạo là khoan lại vào tầng móng. Kết quả sau khi khoan và rửa đáy giếng, xuất hiện dòng lên đến 2.000 tấn/ngày. Do áp suất quá lớn, ban lãnh đạo VSP lúc đó đã quyết định khai thác luôn bằng cần khoan, đợi giảm áp rồi hoàn thiện giếng sau. Thế là tấn dầu đầu tiên được khai thác từ móng. Lúc đó là 10h ngày 6/9/1988, một thời khắc lịch sử. Tại sao dầu có trong móng? Hóa ra là do nứt nẻ. Móng bị nứt nẻ do nhiều nguyên nhân: ngày xưa có thời kỳ đá móng này trồi lên mặt đất, bị nắng, gió, mưa phá hủy, gọi là phong hóa; đá móng nằm sâu trong đáy bể (còn gọi là đá tươi) thì có thể bị các lực dịch chuyển trong lòng đất tác động, làm cho vỡ, nứt; quá trình nguội lạnh đột ngột của các khối magma cũng có thể tạo khe nứt do sự co rút, giảm thể tích… Trong trường hợp mỏ Bạch Hổ, đá Oligocen lại là đá sinh, kề áp vào các khối nhô móng nứt nẻ. Vì thể dầu sinh ra dễ dàng di chuyển một khoảng cách rất gần, nạp thẳng vào đá chứa móng, tạo nên những thân dầu lớn. Kể từ thời khắc lịch sử nói trên, để có được 240 triệu tấn dầu từ móng, các kỹ sư dầu khí đã trải qua một quá trình liên tục hoàn thiện nhận thức. Ban đầu, hầu hết mọi người đều cho rằng chỉ phần trên của móng, còn gọi là móng phong hóa, mới chứa dầu, nên dừng khoan khi đi vào đá tươi. Quan điểm dần thay đổi khi các nhà địa chất bắt đầu khoan và tìm thấy dầu trong phần móng tươi, chưa bị phong hóa. Đến nay, có thể nói thân dầu trong móng nứt nẻ của mỏ Bạch Hổ được ghi nhận là lớn nhất thế giới, với chiều dày có nơi lên đến 1.500m. Những con số biết nói Áp dụng những quan điểm mới được hình thành qua nghiên cứu mỏ Bạch Hổ, công tác thăm dò dầu khí đã tìm ra 22 mỏ/phát hiện ở Việt Nam có dầu trong móng: Bạch Hổ; Đông Bắc Bạch Hổ; Đông Bắc Rồng; Đông Rồng; Đông Nam Rồng; Nam Trung tâm Rồng; Đại Hùng; Nam Rồng - Đồi Mồi; Rạng Đông; Phương Đông; Hồng Ngọc; Diamond; Sư Tử Đen Đông Bắc; Sư Tử Đen Tây Nam; Sư Tử Vàng; Sư Tử Trắng; Sư Tử Nâu; Cá Ngừ Vàng; Hải Sư Đen; Thăng Long; Đông Đô; Hổ Xám Nam.

Người lao động Vietsovpetro trên giàn khoan. Ảnh Đức Hậu

Sản lượng dầu từ móng mỏ Bạch Hổ, đến hết 2017, đạt hơn 180 triệu tấn, bằng 87% sản lượng toàn mỏ. Sản lượng dầu từ móng cho cả Việt Nam đạt hơn 240 triệu tấn. Nếu tính giá dầu trung bình cả giai đoạn là 50 USD/thùng, lượng dầu từ móng này đã mang lại doanh thu hơn 88 tỉ USD. Có 49 tác giả được trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh cho Cụm công trình “Tìm kiếm, phát hiện và khai thác có hiệu quả các thân dầu trong tầng đá móng granitoit trước Đệ tam bể Cửu Long, thềm lục địa Việt Nam”. Nhưng bên cạnh 49 cá nhân xuất sắc này, hàng nghìn kỹ sư, nhà nghiên cứu, nhà quản lý và người lao động dầu khí đã đóng góp sức mình cho bản hùng ca: Dầu trong đá móng. Ý nghĩa Đặt vào bối cảnh VSP lúc bấy giờ, việc tìm thấy và khai thác dầu trong đá móng mỏ Bạch Hổ đã giúp định hình ra Chiến lược phát triển VSP và toàn bộ ngành Dầu khí. Thử tưởng tượng nếu không tìm ra dầu trong móng, VSP may mắn lắm chỉ có thể duy trì là một công ty nho nhỏ và chúng ta không có một ngành Dầu khí đồng bộ và đóng một vai trò quan trọng như ngày nay. Trong bối cảnh đất nước, dầu trong đá móng đã mang lại nguồn thu ngoại tệ đáng kể cho ngân sách đúng vào thời điểm khó khăn nhất. Nếu không có những đồng ngoại tệ mạnh từ dầu khí mang lại, chắc đất nước sẽ vô cùng khó khăn, chèo lái ra sao trong điều kiện vừa ra khỏi 2 cuộc chiến tranh, bị đột ngột cắt viện trợ từ bạn bè truyền thống, đồng thời cấm vận trong cộng đồng quốc tế. Còn về ý nghĩa khoa học, xin được trích nguyên văn từ cuốn Lịch sử ngành Dầu khí Việt Nam: “Việc phát hiện tầng dầu trong đá móng granit trước Đệ Tam tại mỏ Bạch Hổ là một thành tựu rất nổi bật, một đóng góp to lớn cho khoa học dầu khí, đánh dấu một bước ngoặt trong việc nhận định và đánh giá mới về tiềm năng dầu khí ở thềm lục địa Nam Việt Nam, làm thay đổi cách nhìn nhận và xác định phương hướng trong chiến lược thăm dò dầu khí ở khu vực này”. Giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học - Công nghệ là một minh chứng cho nhận định này. Nhưng còn một ý nghĩa nữa, có lẽ càng quan trọng hơn trong bối cảnh hiện nay, đó là bài học về vận dụng trí tuệ vào giải quyết những khó khăn của thực tiễn dầu khí; về niềm tin vào năng lực và trí tuệ của đội ngũ lao động dầu khí; về bản lĩnh kiên cường dám chấp nhận rủi ro vì thành công chung.

TS Nguyễn Hồng Minh và Các cộng sự EMC/VPI