Người lao động Vietsovpetro làm việc tại mỏ Bạch Hổ

Vào đầu thập niên 90 của thế kỷ XX, Việt Nam bước vào giai đoạn đầu của công nghiệp hóa, nhu cầu điện tăng mạnh nhưng nguồn cung còn hạn chế. Trong khi đó, toàn bộ khí đồng hành (với hệ số khí/dầu bình quân lúc bấy giờ là 150 m3/tấn) tách ra trong quá trình khai thác dầu của Liên doanh Vietsovpetro đều phải đốt bỏ. Việc đốt bỏ khí đồng hành không chỉ lãng phí tài nguyên mà còn ảnh hưởng đến môi trường. Thực tế “nhức nhối” này đã trở thành nguồn động lực thôi thúc tập thể các nhà khoa học - công nghệ Vietsovpetro lao vào nghiên cứu, quyết tâm thực hiện các giải pháp thu gom, xử lý, vận chuyển và sử dụng khí đồng hành, góp phần phát triển kinh tế - xã hội đất nước.

Lời giải cho bài toán đưa khí vào bờ

Năm 1993, Vietsovpetro cùng PV GAS bắt tay khởi động dự án thu gom khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ để đưa vào bờ sử dụng cho phát điện. Để thực hiện được điều này, các kỹ sư đã thiết kế một hệ thống rất phức tạp: thu gom khí và chất lỏng ngưng tụ ngoài khơi tại giàn CTP-2 (giàn công nghệ trung tâm số 2), sau đó vận chuyển khí về đất liền thông qua đường ống biển dài hơn 106km, được bọc bê tông và chôn sâu dưới đáy biển. Từ bờ biển Long Hải, khí tiếp tục được đưa qua đường ống trên bờ dài gần 17km đến các nhà máy điện ở Bà Rịa, Phú Mỹ và Thủ Đức. Trạm xử lý khí đặt tại Dinh Cố đảm nhận việc lọc và kiểm soát áp suất trước khi khí được phân phối đi.

Vấn đề lớn nhất là: làm sao đẩy được khí đi xa như vậy mà không cần dùng đến máy nén trị giá hàng trăm triệu USD?

Các kỹ sư của Vietsovpetro đã tìm ra đáp án nằm ở ngay dưới lòng đất: các giếng dầu tầng móng của Bạch Hổ có áp suất tự nhiên rất cao (khoảng 40 atm) và nhiệt độ lên tới 100°C. Việc cần bắt tay vào làm là tính toán chính xác tổn hao áp suất trên đường ống, rồi thiết kế hệ thống “làm mát” tự nhiên cho dòng khí: khí nóng sau khi tách ra sẽ được dẫn đi qua một vòng tuần hoàn dưới đáy biển, nơi nước biển mát hơn (22-25°C), giúp làm lạnh khí và tách bớt phần lỏng ra trước khi vận chuyển vào bờ.

Kết quả, đến ngày 17-4-1995, lần đầu tiên khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ đã được đưa vào bờ thành công, hoàn toàn không cần máy nén, trở thành nhiên liệu sạch cho Nhà máy Nhiệt điện Bà Rịa. Đây là cột mốc mở ra kỷ nguyên sử dụng khí đồng hành tại Việt Nam, vừa giảm khí thải, vừa tiết kiệm hàng trăm triệu USD tiền nhập dầu.

Sau khi giải pháp đầu tiên thành công và nhu cầu điện của đất nước tiếp tục tăng mạnh (đặc biệt khi có kế hoạch xây dựng Nhà máy điện Phú Mỹ 1), năm 1996, các kỹ sư, nhà khoa học của Vietsovpetro lại nâng mục tiêu lên gấp đôi: 2 triệu m³ khí/ngày. Nhưng lúc này, bài toán kỹ thuật khó hơn: không thể cứ lấy nguyên áp suất từ giếng dầu như cũ vì sẽ ảnh hưởng tới sản lượng dầu. Lúc này, giải pháp công nghệ sáng tạo mang tên “ejector” được đưa vào sử dụng. Đây là thiết bị giúp phối trộn dòng khí áp suất cao (từ giàn nén nhỏ MKS) với dòng khí áp suất thấp (từ giàn khai thác) để tạo ra dòng khí có áp suất trung bình - đủ mạnh để đẩy về bờ mà không ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác dầu.

Sau khi giải pháp vận chuyển 2 triệu m³ khí/ngày bằng công nghệ ejector được triển khai thành công, nhu cầu sử dụng khí tiếp tục tăng khi các dự án điện khí mới được đầu tư. Năm 1999, khi Nhà máy Xử lý khí Dinh Cố đi vào vận hành, hệ thống đã nâng công suất vận chuyển lên mức 4,2-4,3 triệu m³ khí/ngày. Tiếp đó, sau năm 2002, khi Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 2 chính thức hoạt động, tổng lưu lượng khí đưa vào bờ đã đạt mức 5,6 triệu m³/ngày. Những bước phát triển này minh chứng cho năng lực không ngừng được mở rộng của hệ thống thu gom và vận chuyển khí đồng hành do Vietsovpetro thiết kế và làm chủ

Nhà máy Xử lý khí Dinh Cố

Mốc son của ngành công nghiệp khí

Các giải pháp sớm đưa khí đồng hành mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng về bờ và giải pháp Ejector phối trộn khí cao áp và thấp áp để gia tăng lượng khí đưa về bờ đã mang lại hiệu quả kinh tế hơn 4.000 tỉ đồng (tương đương 280 triệu USD). Đặc biệt, giai đoạn 2013-2019 với các giải pháp sử dụng khí đồng hành cho turbine khí thay thế hệ thống máy phát điện diesel tại công trình biển của Vietsovpetro và giải pháp thu gom khí tại tàu chứa dầu VSP-02 để làm nhiên liệu đốt nồi hơi thay thế dầu FO, Vietsovpetro đã tiết kiệm hơn 4.500 tỉ đồng (tương đương 206,72 triệu USD) chi phí vận hành.

Nhưng điều đáng kể hơn cả, đó là sự hình thành hệ thống đồng bộ từ thu gom, xử lý, đến vận chuyển và sử dụng khí đồng hành tại các mỏ Bạch Hổ và Rồng không chỉ giải bài toán năng lượng, mà còn mở ra dư địa lớn cho việc kết nối khai thác và tận thu khí từ các mỏ lân cận. Chính hệ thống này đã tạo cơ sở kỹ thuật - hạ tầng cho Petrovietnam từng bước mở rộng công tác thu gom khí ở thềm lục địa phía Nam, nơi tiềm năng dầu khí còn rất lớn và đang tiếp tục được khai thác mạnh mẽ.

Đến nay, hệ thống thu gom khí đồng hành tại các mỏ của Vietsovpetro ở Lô 09-1 đã đạt độ hoàn thiện cao, với tỷ lệ tận dụng khí lên tới hơn 90% - một con số rất ấn tượng nếu so với thực trạng 100% khí bị đốt bỏ trước đây. Không chỉ phục vụ cho nhu cầu nội bộ và các nhà máy điện lớn như Bà Rịa, Phú Mỹ, mà còn trở thành trung tâm kết nối và lưu chuyển khí cho hàng loạt mỏ khác như: Rạng Đông, Sư Tử Đen, Sư Tử Trắng, Hải Sư Đen, Hải Sư Trắng, Tê Giác Trắng, Cá Ngừ Vàng, Thiên Ưng, Đại Hùng..., đóng góp thiết thực cho mục tiêu phát triển bền vững ngành công nghiệp - năng lượng quốc gia.

Toàn bộ kết quả lao động trí tuệ, miệt mài và liên tục của tập thể Vietsovpetro trong một hành trình dài phát triển lĩnh vực khí kể trên đã được đúc kết trong cụm công trình “Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp công nghệ trong thu gom, xử lý và sử dụng khí đồng hành ở các mỏ của Vietsovpetro và các mỏ lân cận (phần ngoài khơi)”. Cụm công trình đã được trao Giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học và công nghệ năm 2022, là phần thưởng rực rỡ ghi nhận những đóng góp to lớn, có ý nghĩa thực tiễn và lâu dài của người lao động Vietsovpetro đối với sự phát triển ngành công nghiệp năng lượng và nền kinh tế quốc gia.

Sự hình thành hệ thống đồng bộ từ thu gom, xử lý, đến vận chuyển và sử dụng khí đồng hành tại các mỏ Bạch Hổ và Rồng đã tạo cơ sở kỹ thuật - hạ tầng cho Petrovietnam từng bước mở rộng công tác thu gom khí ở thềm lục địa phía Nam, nơi tiềm năng dầu khí còn rất lớn.

Nguồn: Petro Times