Làm sao bạn có thể phát hiện ra những má» dầu vùi sâu dưới lá»›p Ä‘á dày hàng trăm mét? Làm sao bạn có thể khoan dầu ở giữa lòng đại dương sâu thẳm âm u? Làm cách nào mà bạn không làm ô nhiá»…m môi trưá»ng? Và bạn sẽ đối phó ra sao vá»›i những hiểm há»a không-thể-lưá»ng-trước từ lòng biển sâu hung dữ?
Nhiá»u ngưá»i nói rằng, tiá»n làm thay đổi thế giá»›i. Ngưá»i khác lại cho rằng, chìa khóa ở Ä‘ây là tình yêu, hay tháºm chí là âm nhạc. Nhưng dù Ä‘ó là gì Ä‘i chăng nữa, sá»± phụ thuá»™c cá»§a loài ngưá»i vào dầu má» vẫn cho thấy sá»± tháºt hiển nhiên: Trái đất vẫn quay nhá» có sá»± "bôi trÆ¡n" cá»§a dầu.
Nhu cầu sá» dụng dầu cá»§a loài ngưá»i vào khoảng 80 triệu thùng dầu má»—i ngày (theo số liệu cá»§a CIA), và những con số này vẫn không ngừng tăng lên theo từng ngày. Mỹ và châu Âu, 2 trung tâm kinh tế hàng đầu thế giá»›i vá»›i mức tiêu thụ khoảng 19.5 triệu thùng dầu thô/ ngày, chiếm 1/2 mức tiêu thụ dầu cá»§a thế giá»›i. Trung Quốc, ná»n kinh tế lá»›n thứ 2 thế giá»›i,cÅ©ng không há» tá» ra kém cạnh vá»›i mức tiêu thụ khoảng 9 triệu thùng dầu thô/ ngày. Äiá»u này là má»™t phần nguyên nhân đẩy giá dầu lên ngưỡng "trên trá»i": vào năm 2011, giá 1 thùng dầu luôn dao động quanh mức 100 USD/thùng, tháºm chí có lúc Ä‘ã lên đến mức ká»· lục 120 USD/thùng (theo số liệu cá»§a OPEC- tổ chức xuất khẩu dầu má» thế giá»›i), và có vẻ như trong năm nay, giá dầu vẫn chưa há» có xu hướng hạ nhiệt.
Äể Ä‘áp ứng đủ cho sá»± "khát" dầu ghê gá»›m này, những táºp Ä‘oàn, công ty chất đốt Ä‘ã không ngừng xá»›i tung quả đất lên để tìm ra những nguồn dá»± trữ dầu má»›i. Và mặt biển, vá»›i diện tích chiếm đến 3/4 quả đất, rõ ràng là má»™t địa Ä‘iểm không thể hợp lý hÆ¡n.

Äi xuống Ä‘áy biển và khoan tung lòng đất lên, Ä‘iá»u Ä‘ó là cả má»™t thá» thách. Riêng việc khoan dầu Ä‘ã đặt ra rất nhiá»u vấn Ä‘á». Làm sao bạn có thể phát hiện ra những má» dầu vùi sâu dưới lá»›p Ä‘á dày hàng trăm mét? Làm sao bạn có thể khoan dầu ở giữa lòng đại dương sâu thẳm âm u, và chuyển tất cả những thứ ở dạng khí, dạng lá»ng và dạng rắn Ä‘ó vá» mặt đất? Làm cách nào mà bạn có thể khai thác được dầu và không làm ô nhiá»…m môi trưá»ng? Và bạn sẽ đối phó ra sao vá»›i những hiểm há»a không-thể-lưá»ng-trước từ lòng biển sâu hung dữ? Hãy cùng Ä‘i tìm câu trả lá»i ở bài viết dưới Ä‘ây.
Há» săn tìm nguồn dầu ra sao?
Phần lá»›n nguồn dầu thô thưá»ng nằm ở độ sâu khoảng từ 200-7000 mét, bị chôn vùi dưới lá»›p đất Ä‘á dày. Những nhà địa chất há»c trước tiên sẽ nghiên cứu những chi tiết bá» mặt và bản đồ địa chất, sau Ä‘ó, há» sá» dụng má»™t thiết bị được gá»i là trá»ng lá»±c kế (gravity meter) để tìm ra những dao động trá»ng lá»±c thoáng qua, từ Ä‘ó tìm ra má»™t dòng dầu chảy ngầm dưới đất.
Những lá»›p trầm tích ở trên nguồn dầu thô sẽ làm thay đổi từ trưá»ng cá»§a Trái đất. Bằng cách sá» dụng thiết bị nháºn cảm từ trưá»ng (sensitive magnetic survey equipment), tàu thăm dò có thể Ä‘i qua vùng biển nào Ä‘ó và định vị chính xác những vùng từ trưá»ng bất thưá»ng. Những số liệu này sẽ giúp há» tìm ra những dấu hiệu chỉ Ä‘iểm cho nguồn dầu phía dưới.

Không chỉ váºy, những nhà địa chất há»c còn có thể phát hiện ra những nguồn dầu má» thông qua việc sá» dụng thiết bị khảo sát địa chấn, hay còn có tên gá»i khác là phương pháp "báºt lá»a" (sparking). Những sóng siêu âm sẽ được được "bắn" xuyên lòng đại dương qua nhiá»u lá»›p đất Ä‘á khác nhau. Vá»›i má»—i loại Ä‘á, những sóng này sẽ di chuyển vá»›i những váºn tốc khác nhau, và sá»± thay đổi váºn tốc này sẽ trở thành tín hiệu gá»i vá» bá»™ pháºn nháºn cảm gắn bên cạnh thuyá»n do thám. Cùng vá»›i sá»± trợ giúp cá»§a các thiết bị máy móc, những nhà nghiên cứu địa chấn có thể phân tích thông tin để tìm ra những má» dầu tiá»m năng.
Nhưng trên hết, để phát hiện ra má»™t má» dầu, bạn vẫn phải tiến hành những mÅ©i khoan thăm dò, nếu như bạn muốn biết chắc rằng má» dầu này có thá»±c sá»± Ä‘áng khai thác hay không. Äể làm việc này, những công ty khai thác dầu sá» dụng những dàn khoan di động. Có những dàn khoan được gắn trá»±c tiếp vào thuyá»n, tuy nhiên phần lá»›n những dàn khoan này phải được váºn chuyển đến từ những tàu chuyên chở khác.
Dàn khoan di động này trước tiên sẽ khoan bốn lá»— thăm dò tại vị trí nghi ngá», má»—i lá»— mất 2 đến 3 tháng để hoàn thành xong. Những nhà địa chất há»c sẽ sá» dụng những mÅ©i khoan này để lấy ra những mẫu thá». Nói cách khác, những mÅ©i khoan này cÅ©ng giống như những mÅ©i xi-lanh, nó giúp cho những nhà nghiên cứu hút ra những mẫu dầu, qua Ä‘ó phân tích số lượng và chất lượng cá»§a má» dầu phía dưới và dá»±a những kết quả này để quyết định xem má» dầu này có Ä‘áng để tiếp tục khai thác hay không.
Khai thác
Khi những nhà địa chất há»c Ä‘ã xác định rõ giá trị cá»§a má»™t má» dầu, giá» Ä‘ã đến lúc khoan những giếng dầu sản xuất và thu hoạch. Trung bình má»™t giếng dầu sẽ có tuổi thá» trung bình từ 10 cho đến 20 năm, do Ä‘ó dàn khoan luôn phải được xây dá»±ng vá»›i má»™t ná»n móng vững chắc. Những dàn khoan này sẽ được cố định trá»±c tiếp vào Ä‘áy biển bằng cách sá» dụng kim loại, ná»n bê tông và cả những sợi cáp cố định. Như bạn Ä‘á»c có thể thấy, dàn khoan này sẽ phải đứng vững hàng chục năm trá»i, bất chấp má»i hiểm há»a đến từ độ sâu hàng nghìn mét dưới má»±c nước biển. Má»™t dàn khoan dầu có thể khoan được khoảng 80 giếng, tuy nhiên ít khi há» sá» dụng hết những mÅ©i khoan này. Má»™t mÅ©i khoan trá»±c tiếp sẽ làm cho giếng dầu lún sâu vào lòng đất, từ Ä‘ó dàn khoan có thể vươn tá»›i những giếng dầu khác cách xa Ä‘ó hàng dặm.
Má»™t giếng khoan dầu thưá»ng phải được Ä‘ào sâu hàng dặm vào trong lòng đất, tuy nhiên má»—i má»™t mÅ©i khoan lại thưá»ng chỉ dài khoảng 9-10 mét, do Ä‘ó, phải mất đến hàng tuần, tháºm chí ròng rã cả tháng trá»i để khoan tá»›i má» dầu. Và má»—i má»™t mét khoan sâu xuống, nhiá»u vấn đỠkhác lại nảy sinh. Những mÅ©i khoan càng ngày càng nóng lên, nước, bùn đất, rong rêu, mảnh khoan vụn...có thể là bít tắc lá»— khoan. Äể giải quyết vấn đỠnày, những nhà thiết kế sá» dụng má»™t loại chất lá»ng há»—n hợp có tên gá»i là "drilling mud" -tạm dịch: bùn khoan. Chất lá»ng này được bÆ¡m qua ống dẫn xuống bá» mặt giếng dầu Ä‘ang khoan, vá»›i tác dụng làm mát mÅ©i khoan, tra dầu mỡ vào ống khoan, đồng thá»i dá»n sạch bá» mặt lá»— khoan và cản trở dòng chất lá»ng từ ngoài xâm nháºp vào.

Há»—n hợp bùn dầu này có thể được coi như tuyến phòng ngá»± đầu tiên, bảo vệ giếng dầu khá»i áp suất khá»§ng khiếp dưới Ä‘áy biển. Tuy nhiên, nguy cÆ¡ cá»§a việc dầu bị cuốn trôi khá»i giếng vẫn là rất cao. Äể kiểm soát vấn đỠnày, những ngưá»i khai thác dầu sá» dụng hệ thống chống phun trào dầu (blowout prevention system -- viết tắt: BOP). Nếu như sức ép cá»§a ga và dầu lên bá» mặt giếng tăng đến má»™t mức nào Ä‘ó, hệ thống này sẽ khóa giếng dầu này lại bằng cách Ä‘óng những van và pit-tông sá» dụng sức nước.
Quá trình khoan thưá»ng diá»…n ra qua nhiá»u giai Ä‘oạn. MÅ©i khoan đầu tiên, vá»›i đưá»ng kính khoảng 50 cm, sẽ Ä‘i sâu xuống từ vài nghìn đến vài chục nghìn mét. Sau khi Ä‘ã xuống đến má»™t độ sâu nhất định, những kỹ sư sẽ tháo những mÅ©i khoan này ra, và gá»i xuống má»™t Ä‘oạn ống kim loại rá»—ng vá»›i vai trò như má»™t ống dẫn. á»ng dẫn này sẽ cố định vào lá»— khoan, giúp ngăn chặn rò rỉ dầu ra biển và giúp cho giếng dầu không sụp xuống. Tiếp theo, những mÅ©i khoan vá»›i đưá»ng kính khoảng 30 cm sẽ khoan sâu hÆ¡n xuống, và sau Ä‘ó quy trình lại được lặp lại: các mÅ©i khoan được tháo ra, và những ống dẫn được lắp vào. Cứ như váºy, những mÅ©i khoan nhá» hÆ¡n, khoan được sâu hÆ¡n sẽ tiếp tục thay thế và khoan sâu xuống, những đưá»ng ống bảo vệ liên tục được lắp ráp vào. Trong suốt quá trình này, 1 thiết bị được gá»i là "packer" sẽ Ä‘i theo những mÅ©i khoan xuống, để đảm bảo rằng má»i thứ Ä‘á»u được gia cố vững chắc.

Khi những mÅ©i khoan cuối cùng Ä‘ã chạm xuống đến má» dầu, ống dẫn sản xuất sẽ được gắn vào Ä‘ó. Hệ thống ống dẫn này sẽ được phân láºp riêng ra trong má»™t vá» bá»c rắn, từ Ä‘ó cô láºp giếng này vá»›i những giếng lân cáºn. Äiá»u này có vẻ hÆ¡i bất thưá»ng, khi bạn khóa má» vàng lại vào lúc mà bạn vừa chạm vào nó, nhưng mục Ä‘ích cá»§a việc này không chỉ là ngăn chặn dầu và ga trào ngược ra ngoài, mà còn là Ä‘iá»u khiển dòng chảy cá»§a những sản phẩm này. Những kỹ sư sau Ä‘ó sẽ đưa chất nổ xuống để đục thá»§ng ống dẫn ở những độ sâu khác nhau, từ Ä‘ó giúp cho dầu và ga thoát ra vá»›i áp suất nhẹ nhàng hÆ¡n rất nhiá»u.
Tiếp Ä‘ó, những kỹ sư sẽ cần phải thiết kế má»™t lá»±c đẩy giúp bÆ¡m dầu lên trên. Há» quyết định sá» dụng nước hoặc ga, bÆ¡m chúng xuống giếng dầu, từ Ä‘ó tăng áp lá»±c trong má» dầu lên và dầu có thể được hút lên mặt nước. Trong má»™t số trưá»ng hợp, khí nén hoặc hÆ¡i nước được bÆ¡m xuống để hâm nóng lượng dầu trong giếng, qua Ä‘ó tăng cưá»ng áp suất giúp cho việc bÆ¡m dầu lên trở nên dá»… dàng hÆ¡n.

Những gì há» hút ra được từ các giếng dầu này không phải là sản phẩm tinh khiết. Chúng là má»™t há»—n hợp bao gồm dầu thô, khí ga, hÆ¡i nước và các lá»›p cặn trầm tích. Thưá»ng thì việc lá»c dầu được tiến hành trên đất liá»n, tuy nhiên, Ä‘ôi khi những công ty khai thác dầu cải tiến những tàu chở dầu để xá» lý và lưu trữ dầu ngay tại biển. Quá trình này giúp lá»c bá»›t những chất cặn để sau Ä‘ó việc lá»c và tinh chế dầu được thuáºn tiện hÆ¡n.
Cuối cùng thì, giếng dầu cÅ©ng sẽ có lúc phải cạn sạch. Khi Ä‘ó, những kỹ sư sẽ tìm cách tháo bá» dàn khoan, vá»›i thuốc nổ nếu như cần thiết, sau Ä‘ó tìm đến những má» dầu khác, hoặc quay vỠđất liá»n để sá»a chữa và nâng cấp. Những ống dẫn dầu sẽ được cắt bá» và được Ä‘óng kín lại bằng bê tông. Tuy nhiên, trong má»™t số trưá»ng hợp, má»™t phần cá»§a dàn khoan sẽ được để lại, và dần dần bị ăn mòn bởi nước biển.
Cuá»™c sống trên biển
Má»™t dàn khoan dầu lá»›n, để váºn hành Ä‘úng công suất, cần đến hàng trăm lao động, từ công nhân, kỹ sư, những nhà địa chất há»c, bác sỹ... Và những dàn khoan này Ä‘á»u nằm ở rất xa đất liá»n, do Ä‘ó há» sẽ phải sống nhiá»u tháng trá»i trên mặt biển. Tất nhiên, cuá»™c sống xa khÆ¡i như váºy luôn có những ưu nhược Ä‘iểm. Lương cá»§a nhân công thưá»ng rất cao, và kỳ nghỉ cá»§a há» sẽ dài hÆ¡n bình thưá»ng (từ vài tuần đến vài tháng). Äổi lại, khi làm việc, há» sẽ phải làm 12 tiếng má»™t ngày, và KHÔNG CÓ NGÀY NGHỈ. Nhiá»u tuần lá»… xa nhà sẽ ảnh hưởng rất lá»›n đến cuá»™c sống cá»§a há» và gia Ä‘ình, và trên thá»±c tế phần lá»›n trong số há» Ä‘ã tiêu tốn má»™t ná»a cuá»™c Ä‘á»i mình trên biển.

Äể phần nào đối phó vá»›i những vấn đỠtrên, những công ty dầu má» Ä‘ã cố gắng cung cấp đầy đủ má»i tiện nghi trên dàn khoan dầu -- công trưá»ng và cÅ©ng là ngôi nhà thứ 2 cá»§a há». Phòng riêng, truyá»n hình vệ tinh, và tháºm chí là cả phòng táºp thể hình, phòng tắm hÆ¡i và nhiá»u tiện nghi khác. Thức ăn luôn sẵn sàng 24/24, và chất lượng có thể nói là ngang vá»›i những khách sạn 5 sao. Há» làm việc luân phiên giữa ca ngày và ca Ä‘êm, công việc ở Ä‘ây dưá»ng như diá»…n ra liên tục không ngừng nghỉ. Trá»±c thăng và thuyá»n không ngừng cung cấp những gì cần thiết cho cuá»™c sống xa khÆ¡i trên dàn khoan dầu, dù thá»i tiết có tệ đến mức nào Ä‘i nữa.
Nhưng dù thế nào Ä‘i nữa, những tiện nghi trên vẫn không thể nào bù lại những nguy hiểm thưá»ng trá»±c mà những lao động trên dàn khoan phải đối phó. Từ thá»i tiết khắc nghiệt cá»§a biển cả, Ä‘iá»u kiện làm việc vá»›i những máy móc nguy hiểm chết ngưá»i, cho đến những hiểm há»a cá»§a việc khoan sâu vào lòng đất và hút ra những chất lá»ng ở nhiệt độ cao,vá»›i nguy cÆ¡ cháy nổ cá»±c-kỳ-lá»›n, và đặc biệt , việc phân tách dầu và khí đốt sẽ khiến há» phải chịu má»™t lượng độc chất rất nặng ná». Do Ä‘ó, những công ty dầu khí sẽ phải tổ chức những lá»›p há»c an toàn lao động đặc biệt, giúp lao động cá»§a há» nắm vững kiến thức vá» cách tá»± bảo vệ mình, nhất là trong Ä‘iá»u kiện lao động không ổn định trên mặt biển.
Thá»±c trạng khai thác dầu khí ở Việt Nam
Vá»›i đưá»ng bá» biển dài 3260 km, tổng diện tích các vùng lãnh hải, vùng đặc quyá»n kinh tế, thá»m lục địa khoảng 1 triệu km2, rõ ràng Việt Nam có lợi thế không phải bàn cãi trong việc khai thác dầu khí trên biển. Nhiá»u má» dầu tiá»m năng nằm trên thá»m lục địa như: Bạch Hổ, Phú Khánh, Nam Côn SÆ¡n, Malay- Thổ Chu, Vùng Tư Chính- VÅ©ng Mây...., vá»›i trữ lượng dá»± kiến vào khoảng trên 550 triệu tấn dầu và 610 tá»· mét khối khí.
Tuy nhiên, tất cả những má» dầu ở thá»m lục địa được phát hiện cho đến nay Ä‘á»u nằm ở độ sâu 200m dưới mặt biển. Do Ä‘ó, việc phát hiện và khai thác những má» dầu này cần đến trình độ chuyên môn cao trong việc thăm dò, thẩm định, Ä‘ánh giá...Trên thá»±c tế, những công ty dầu khí Việt Nam Ä‘ã có đưá»ng lối phát triển khai thác rất tốt trong những năm vừa qua. Năm 1986, khi lần đầu tiên phát hiện ra má» dầu Bạch Hổ, tốc độ khai thác má»›i chỉ là 0,04 triệu tấn/ năm, đến năm 2009, con số này Ä‘ã lên đến gần 25 triệu tấn/năm (theo số liệu cá»§a Bá»™ Tài nguyên và Môi trưá»ng), tuy nhiên, trữ lượng vẫn được duy trì tăng cao hÆ¡n sản lượng khai thác, Ä‘iá»u này cho thấy sá»± thành công trong việc thăm dò và phát hiện ra nhiá»u má» dầu tiá»m năng khác. Cụ thể, trong năm 2009, trữ lượng ở các má» dầu má»›i được phát hiện Ä‘ã chiếm tá»›i 45% tổng trữ lượng được bổ sung.

Má» dầu Bạch Hổ, niá»m tá»± hào cá»§a dầu khí Việt Nam.
Äặc trưng cá»§a công tác thăm dò dầu khí trên biển là mức độ rá»§i ro rất cao, ngay cả vá»›i những má» dầu Ä‘ã và Ä‘ang được khai thác. Do Ä‘ó, ngành công nghiệp này Ä‘òi há»i má»™t trình độ chuyên môn rất cao từ khâu thăm dò, thẩm định cho đến khai thác, phát triển các má». Nháºn thức được Ä‘iá»u này, các công ty dầu khí Việt Nam Ä‘ã không ngừng đầu tư vào những công nghệ khai thác, thăm dò má»›i, đặc biệt là những công nghệ thu nổ, xá» lý, phân tích những thông tin dưới dạng hình ảnh 3D để làm rõ thông tin vá» cấu trúc, địa chất cá»§a vùng thăm dò... Äây chính là chìa khóa cho thành công cá»§a nghành thăm dò dầu khí trong việc không ngừng gia tăng trữ lượng và sản lượng dầu khí trong tương lai.