Trong bối cảnh nhu cầu năng lượng toàn cầu không ngừng gia tăng, khí đốt tự nhiên đang dần khẳng định vị thế là một trong những nguồn nhiên liệu quan trọng bậc nhất hiện nay. Không chỉ đáp ứng nhu cầu phát điện, sinh nhiệt, khí đốt còn là nguồn nguyên liệu thiết yếu cho nhiều ngành công nghiệp then chốt.
Vậy khí đốt tự nhiên được hình thành từ đâu? Quá trình khai thác diễn ra như thế nào để nguồn năng lượng ấy có thể hiện diện trong từng căn bếp, nhà máy và khu công nghiệp?
Hãy cùng AMN khám phá nguồn gốc, quy trình khai thác cũng như vai trò quan trọng của khí thiên nhiên và dầu mỏ trong đời sống hiện đại.
Dầu mỏ là gì? Khí thiên nhiên là gì?
Dầu mỏ là chất lỏng tự nhiên hình thành từ quá trình phân hủy sinh vật cổ đại dưới áp suất và nhiệt độ cao trong lòng đất trải qua hàng triệu năm. Loại "vàng đen" này được khai thác từ các tầng địa chất sâu và trải qua quá trình tinh chế để tạo thành nhiều sản phẩm năng lượng thiết yếu như xăng, dầu diesel và dầu nhờn. Ngoài vai trò là nguồn nhiên liệu chính cho các phương tiện giao thông, dầu mỏ còn là nguyên liệu đầu vào quan trọng trong sản xuất nhựa, dược phẩm và nhiều sản phẩm công nghiệp khác.
Khí thiên nhiên là hỗn hợp khí hydrocarbon với thành phần chủ yếu là methane (CH4), hình thành cùng quá trình địa chất với dầu mỏ. Được khai thác từ các mỏ khí dưới lòng đất hoặc đáy biển, khí thiên nhiên được coi là nguồn nhiên liệu hóa thạch sạch nhất với lượng phát thải carbon thấp hơn so với dầu mỏ và than đá. Khí thiên nhiên được sử dụng rộng rãi làm nhiên liệu đốt trong các nhà máy điện, hệ thống sưởi ấm, nấu nướng trong hộ gia đình, và là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất phân bón, nhựa và nhiều hóa chất công nghiệp.
Cả hai nguồn tài nguyên này đều đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế toàn cầu, tuy nhiên việc khai thác và sử dụng chúng cần được cân nhắc trong bối cảnh biến đổi khí hậu và phát triển bền vững.
Dầu mỏ tự nhiên
Khu vực khai thác khí thiên nhiên tại Việt Nam
Việt Nam được đánh giá là quốc gia sở hữu nguồn tài nguyên khí thiên nhiên tương đối phong phú, phân bố trải dài trên cả ba miền Bắc – Trung – Nam. Mỗi khu vực khai thác đều có đặc điểm địa chất riêng, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và thúc đẩy phát triển kinh tế – công nghiệp.
Khu vực Bắc Bộ: Vịnh Bắc Bộ là một trong những vùng khai thác khí thiên nhiên sớm nhất tại Việt Nam, với nhiều mỏ khí có ý nghĩa chiến lược như:
Tiền Hải (Thái Bình)
Hàm Rồng
Hồng Ngọc
Các mỏ khí tại khu vực này chủ yếu phục vụ nhu cầu năng lượng cho miền Bắc, góp phần ổn định nguồn cung khí cho phát điện, công nghiệp và dân sinh.
Khu vực miền Trung: Miền Trung sở hữu nhiều mỏ khí ngoài khơi có trữ lượng lớn, đóng vai trò then chốt trong chiến lược phát triển năng lượng dài hạn của Việt Nam:
Mỏ khí Dung Quất (Quảng Ngãi): Khai thác từ các tầng đá trầm tích ngoài khơi cửa sông Trà Khúc, góp phần quan trọng cho tổ hợp lọc – hóa dầu và công nghiệp khu vực miền Trung.
Mỏ khí Cá Voi Xanh (Chu Lai): Nằm cách bờ biển khoảng 88 km, đây là một trong những mỏ khí lớn nhất Việt Nam, với trữ lượng được đánh giá ở mức rất lớn, có ý nghĩa chiến lược quốc gia.
Mỏ khí Kèn Bầu (Quảng Trị): Phát hiện từ năm 2019, cách bờ khoảng 65 km, được xem là bước ngoặt quan trọng của ngành dầu khí Việt Nam, mở ra tiềm năng mới cho khu vực Bắc Trung Bộ.
Khu vực Nam Bộ: Nam Bộ là trung tâm khai thác khí thiên nhiên lớn nhất cả nước, với hệ thống mỏ khí ngoài khơi có trữ lượng dồi dào:
Bể Nam Côn Sơn: Bao gồm các mỏ khí lớn như Lan Tây, Lan Đỏ, Rồng Đôi, Rồng Tây…, là nguồn cung khí chủ lực cho các nhà máy điện và khu công nghiệp phía Nam.
Mỏ khí Cà Mau: Nằm tại cực Nam Tổ quốc, mỏ khí này đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp khí cho cụm điện – đạm Cà Mau, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và lương thực quốc gia.
Các mỏ khí thiên nhiên lớn tại Việt Nam
Việt Nam hiện đang khai thác hiệu quả nhiều mỏ khí thiên nhiên trọng điểm, tạo nền tảng vững chắc cho phát triển năng lượng:
Mỏ khí Bạch Hổ (ngoài khơi Việt Nam): trữ lượng ước tính khoảng 400 tỷ m³ khí, đóng góp lớn cho nguồn cung quốc gia.
Mỏ khí Mặt Trời Đỏ (vùng biển phía Bắc): sở hữu trữ lượng lớn, góp phần đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng.
Mỏ khí Dung Quất: trữ lượng khoảng 90 tỷ m³, thúc đẩy phát triển công nghiệp miền Trung.
Mỏ khí Nam Côn Sơn: mỏ khí thiên nhiên lớn nhất Việt Nam với trữ lượng hàng trăm tỷ m³.
Mỏ khí Cà Mau: trữ lượng khoảng 150 tỷ m³, đóng vai trò then chốt trong hệ thống năng lượng phía Nam.
Bên cạnh đó, nhiều mỏ khí tiềm năng khác như Rạch Việt, Núi Tổ, Tây Nam Côn Đảo vẫn đang được thăm dò và nghiên cứu, hứa hẹn mở rộng nguồn tài nguyên khí thiên nhiên trong tương lai.
Hoạt động khai thác khí tại Việt Nam
Tình trạng khai thác dầu mỏ và khí thiên nhiên tại Việt Nam
Quy trình khai thác dầu mỏ
Khai thác dầu mỏ là một quy trình phức tạp đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao và nguồn vốn đầu tư lớn. Quá trình này bao gồm nhiều công đoạn chuyên biệt từ thăm dò ban đầu đến vận chuyển sản phẩm cuối cùng, mỗi giai đoạn đều cần có công nghệ, phương pháp riêng và phải đối mặt với nhiều thách thức khác nhau.
Giai Đoạn 1: Tìm Kiếm và Định Vị Mỏ Dầu
Công nghệ địa chấn là phương pháp "cổ điển" được các nhà địa chất học sử dụng để tìm kiếm bể dầu trong tự nhiên. Quy trình thực hiện bao gồm việc tạo ra những vụ nổ lớn bằng mìn trong lòng đất, sau đó quan sát và ghi nhận sóng địa chấn phản hồi để xác định kết cấu của các lớp địa tầng và mật độ của những lớp đất đá có khả năng hình thành bể chứa dầu.
Ngày nay, ngành công nghiệp dầu khí đã phát triển nhiều phương pháp định vị tiên tiến hơn như sử dụng thiết bị đo từ trường và thiết bị đo trọng lực. Những thiết bị này có khả năng phát hiện những thay đổi rất nhỏ trong từ trường của Trái Đất, giúp các nhà địa chất xác định vị trí có dòng chảy của dầu. Trong quá trình thăm dò, các mũi điện tử siêu nhạy cảm cũng được triển khai để xác định mùi vị của hydrocarbon - thành phần chính của dầu mỏ.
Giai Đoạn 2: Khoan Thăm Dò và Xây Dựng Giếng
Khi đã xác định được vị trí của bể dầu, đội ngũ kỹ thuật sẽ tiến hành khoan một lỗ sâu vào lớp vỏ Trái Đất để tạo ra giếng dầu. Quá trình này đòi hỏi độ chính xác cao và sự phối hợp nhịp nhàng giữa nhiều yếu tố kỹ thật.
Sau khi đạt đến lớp dầu bên trong mỏ, lỗ khoan được gia cường bằng hệ thống ống thép đặt bên trong, kết hợp với kết cấu bê tông và cốt thép trên miệng giếng để tạo nền móng vững chắc. Giai đoạn cuối cùng của quá trình khoan là việc lắp đặt các van kiểm soát vào bên trên miệng giếng, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chảy và duy trì áp suất phù hợp trong suốt quá trình khai thác.
Quy trình khai thác khí thiên nhiên
Chu trình khai thác khí thiên nhiên tại Việt Nam là một quy trình toàn diện, được thiết kế để tối ưu hóa việc khai thác, đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế. Quy trình này được chia thành bảy giai đoạn chính, mỗi giai đoạn đều đóng vai trò thiết yếu trong việc đưa tài nguyên khí từ lòng đất đến người tiêu dùng cuối cùng.
Giai Đoạn 1: Định Vị và Khảo Sát: Quá trình bắt đầu với việc xác định các khu vực tiềm năng thông qua khảo sát địa chất, địa mạo và địa chấn. Các chuyên gia sử dụng công nghệ tiên tiến để phân tích cấu trúc địa tầng, đánh giá khả năng tồn tại của các túi khí và xác định vị trí tối ưu cho các hoạt động thăm dò tiếp theo.
Giai Đoạn 2: Khoan Thăm Dò: Sau khi xác định được khu vực tiềm năng, các giếng thăm dò được khoan để thu thập thông tin chi tiết về độ sâu, kích thước và chất lượng của mỏ khí. Giai đoạn này cung cấp dữ liệu quan trọng về đặc tính của lớp đá chứa khí, thành phần hóa học và áp suất, giúp các nhà địa chất đánh giá chính xác khả năng khai thác thương mại.
Giai Đoạn 3: Thiết Kế và Xây Dựng Cơ Sở Hạ Tầng: Khi tiềm năng mỏ khí được xác nhận, các kỹ sư tiến hành thiết kế và xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng cần thiết. Công đoạn này bao gồm việc lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí, trạm nén, thiết bị giám sát, cơ sở lưu trữ và các công trình phụ trợ khác, tạo nên mạng lưới hoàn chỉnh cho quá trình khai thác.
Giai Đoạn 4: Khoan Sản Xuất: Các giếng khai thác được khoan sâu xuống tầng đất chứa khí với công nghệ và thiết bị chuyên dụng. Mỗi giếng được thiết kế riêng biệt dựa trên đặc điểm địa chất của khu vực và sau đó được kết nối với hệ thống ống dẫn, tạo thành mạng lưới vận chuyển khí từ lòng đất lên bề mặt.
Giai Đoạn 5: Khai Thác và Sản Xuất: Đây là giai đoạn cốt lõi của chu trình, khi khí thiên nhiên được đưa lên bề mặt thông qua các kỹ thuật khai thác như áp suất tự nhiên, bơm khí hoặc các phương pháp tăng cường áp suất. Quá trình này được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tốc độ khai thác bền vững và tối đa hóa khả năng thu hồi khí.
Giai Đoạn 6: Xử Lý và Phân Phối: Khí thiên nhiên khai thác được đưa vào các nhà máy xử lý để tách tạp chất, loại bỏ các thành phần không mong muốn và đạt tiêu chuẩn chất lượng thương mại. Sau khi xử lý, khí được nén đến áp suất thích hợp và phân phối đến các nhà máy điện, khu công nghiệp và hộ tiêu dùng thông qua hệ thống đường ống.
Giai Đoạn 7: Giám Sát và Bảo Trì: Toàn bộ chu trình khai thác được giám sát liên tục bởi các hệ thống tự động và đội ngũ chuyên gia. Các thông số như áp suất, lưu lượng và chất lượng khí được theo dõi thường xuyên, trong khi các hoạt động bảo trì định kỳ được thực hiện để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn, hiệu quả và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.
Công trình khai thác khí thiên nhiên
Khí đốt tự nhiên không chỉ là nguồn năng lượng thiết yếu cho cuộc sống hiện đại mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch. Từ những mỏ khí sâu trong lòng đất đến hệ thống đường ống và nhà máy xử lý, hành trình của khí đốt tự nhiên là minh chứng cho sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến và nỗ lực khai thác bền vững.
