Vietsovpetro trưởng thành vượt bậc về khoa học - công nghệ

Những công trình nghiên cứu của Vietsovpetro đã có những đóng góp to lớn, quan trọng cho ngành Dầu khí Việt Nam, cho khoa học - công nghệ dầu khí thế giới, xứng đáng với vai trò cánh chim đầu đàn của ngành Dầu khí Việt Nam.

Thời điểm ký kết Hiệp định thành lập Xí nghiệp Liên doanh Việt - Xô (nay là Liên doanh Vietsovpetro) ngày 19/06/1981 để tiến hành thăm dò địa chất và khai thác dầu khí ở thềm lục địa phía Nam, đất nước ta đang trong hoàn cảnh kinh tế vô cùng khó khăn. Cuộc chiến tranh lâu dài giải phóng dân tộc và chiến tranh ác liệt bảo vệ biên giới Tây Nam và phía Bắc vừa kết thúc, nước ta lại bị bao vây cấm vận quốc tế. Với tinh thần quật cường, không ngại gian khổ và được sự ủng hộ từ Liên bang Xô Viết, Việt Nam đã nỗ lực từng bước xây dựng cơ sở vật chất - kỹ thuật để tìm kiếm thăm dò và khai thác dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam.

Từ thuở đầu sơ khai này, dựa trên các kết quả nghiên cứu và minh giải dữ liệu địa vật lý từ nền tảng công nghệ của Liên Xô trước đây, Vietsovpetro đã phát hiện ra hai mỏ dầu lớn là Bạch Hổ và Rồng trên bể trầm tích Cửu Long. Giai đoạn này, các hoạt động khoa học công nghệ (KHCN) không ngừng được phát huy đẩy mạnh, đã ứng dụng rất nhiều thành tựu và tiến bộ mới của nhiều nền KHCN các nước tiên tiến trên thế giới.

Việc Vietsovpetro phát hiện ra tầng chứa dầu trong móng đá granit trước Đệ Tam ở vùng mỏ Bạch Hổ có trữ lượng lớn ở Đông Nam Á, đã đưa ra một cách nhìn mới mẻ và khả quan, xác định một phương hướng mới trong chiến lược thăm dò địa chất dầu khí ở thềm lục địa Việt Nam nói riêng và khu vực châu Á - Thái Bình Dương nói chung. Tuy nhiên, việc phát hiện ra vỉa dầu trong tầng móng đã khó thì việc phải tìm ra giải pháp khai thác nó với hệ số thu hồi dầu lớn nhất, để tận dụng triệt để tài nguyên lòng đất lại là công việc khó khăn hơn nhiều.

Với cấu tạo địa chất phức tạp của các vỉa dầu có tầng chứa nứt nẻ trong tầng móng chưa có một công trình khoa học nào được đầu tư nghiên cứu để tìm ra phương pháp thu hồi dầu một cách có hiệu quả. Giai đoạn 1992 - 1993, vấn đề này được đặt ra cấp bách. Đội ngũ cán bộ khoa học của Vietsovpetro đã mày mò nghiên cứu, tìm ra nhiều hướng đi khác nhau. Một trong những đề xuất khả thi nhất là giải pháp bảo tồn áp suất vỉa tầng dầu trong móng bằng bơm ép nước. Tuy nhiên, giải pháp này đã bị các chuyên gia của nhiều công ty dầu khí nước ngoài và cả chuyên gia dầu khí của ngân hàng thế giới phản bác. Các ý kiến cho rằng đây là giải pháp bất khả thi; do trong tầng đá móng có rất nhiều khe nứt nẻ, nếu dùng phương pháp này sẽ khiến các giếng khai thác khác bị ngập nước. Song, không một ai có thể đưa ra bất kỳ phương án tối ưu nào khác khi không hề biết quy luật phân bố hệ thống nứt nẻ chứa dầu.

Đơn thương độc mã trên đường tìm kiếm giải pháp, trông cậy hoàn toàn vào đội ngũ khoa học - kỹ thuật của mình, Vietsovpetro đã tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện đề án. Vietsovpetro đã nghiên cứu xây dựng hợp lý mô hình địa chất mỏ Bạch Hổ với sự bất đồng nhất về thành phần đá chứa, mật độ nứt nẻ, mô hình dạng nứt nẻ chứa dầu và cơ chế dòng chảy trong môi trường rỗng; từ đó xây dựng phương án tổ chức khai thác dầu theo mô hình “tank-model”. Bơm ép nước với áp suất bơm hợp lý hạn chế làm ngập các vùng chứa dầu và kiểm soát được phương di chuyển của nước đẩy là thành công lớn của Vietsovpetro. Công nghệ bơm ép nước không những làm tăng hệ số quét, đẩy dầu mà còn duy trì được áp suất vỉa trên áp suất bão hòa - một yếu tố quan trọng để tăng hệ số thu hồi dầu.

Cuối năm 1993, việc thử nghiệm bơm ép nước để bảo tồn áp suất vỉa trong tầng móng đã được ứng dụng tại giếng 421 vùng mỏ Bạch Hổ đạt kết quả ngoài mong đợi, gia tăng hệ số thu hồi dầu khí từ 18% lên trên 40% và vẫn còn mang lại hiệu quả cho đến ngày nay. Nhiều mỏ của các công ty liên doanh dầu khí ở Việt Nam như mỏ Rạng Đông của JVPC, mỏ Sư Tử Đen của Cửu Long JOC đã áp dụng phương pháp này để thu hồi dầu trong các mỏ của mình một cách có hiệu quả. Đây cũng là giải pháp đã được Bộ khoa học và công nghệ Việt Nam cấp bằng độc quyền sáng chế số 5275 ngày 7/11/2005 và là một trong những thành tựu xuất sắc được Nhà nước trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học và công nghệ (năm 2012).

Với từng giai đoạn khai thác mỏ, Vietsovpetro đã thực hiện nhiều nghiên cứu, thử nghiệm để đưa ra những lựa chọn công nghệ khai thác phù hợp, tối ưu cho hai đặc trưng cơ bản của dầu khai thác tại các mỏ của Vietsovpetro. Năm 1994, Vietsovpetro bắt đầu thử nghiệm khai thác dầu bằng phương pháp gaslift, sử dụng khí đồng hành. Trên cơ sở kết quả thử nghiệm thành công khai thác dầu bằng gaslift ở các điều kiện tại những tầng sản phẩm khác nhau, Vietsovpetro đã quyết định áp dụng phương pháp khai thác dầu bằng gaslift cho toàn bộ các mỏ của Vietsovpetro từ năm 1997. Ngoài việc lựa chọn được phương pháp khai thác phù hợp, các phương pháp bơm ép nước duy trì áp suất vỉa, xử lý vùng cận đáy giếng… cũng đã góp phần không nhỏ trong việc gia tăng hệ số thu hồi dầu và tăng cường khai thác dầu ở Vietsovpetro.

Trong quá trình hoàn thiện khai thác dầu bằng gaslift phải kể đến giải pháp khai thác đồng thời nhiều vỉa sản phẩm trong cùng một giếng. Giải pháp này đã được thử nghiệm lần đầu tại giếng 441/BK8 ở mỏ Bạch Hổ năm 2011 và sau đó ứng dụng rộng rãi cho các giếng của Vietsovpetro với các ưu điểm: cho phép nâng cao sản lượng dầu và hệ số sử dụng giếng, hạn chế các quá trình phức tạp khi khai thác giếng dầu có lưu lượng thấp do hình thành lắng đọng paraffin, giảm chi phí sản xuất do hạn chế số lần sửa chữa giếng lớn… nâng cao sản lượng khai thác và tiết giảm chi phí sản xuất.

Sau thời gian dài khai thác, các mỏ dầu khí của Vietsovpetro chuyển sang khai thác ở giai đoạn cuối, các giếng khai thác với áp suất vỉa thấp và độ ngập nước cao. Trong giai đoạn này, các giếng khai thác bằng gaslift có chi phí khí nén lớn, đặc biệt là các giếng có độ ngập nước cao thì khai thác bằng gaslift không còn đảm bảo hiệu quả nâng chất lỏng. Do đó, để tăng sản lượng khai thác ở các giếng này, Vietsovpetro đã tiếp tục nghiên cứu, xem xét áp dụng công nghệ khai thác cơ học mới là máy bơm điện ly tâm ngầm (ESP).

Theo thời gian và sự phát triển của KHCN, phương pháp ESP ngày càng hoàn thiện khắc phục được các hạn chế trước đây cũng như phát huy tiềm năng vốn có. Vietsovpetro đã tích cực làm việc với các nhà sản xuất thiết bị và công nghệ khai thác hàng đầu trên thế giới để nhận chuyển giao công nghệ, ứng dụng tối đa các thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến.Kết quả áp dụng thử nghiệm ESP của các hãng SLB, Novomet, Baker Hughes, Weatherford trong các giếng đối tượng móng ở các mỏ thuộc Vietsovopetro đã cho các kết quả khả quan, với lưu lượng chất lỏng tăng thêm 4-5 lần. Đây là đối tượng tiềm năng để tiếp tục áp dụng khai thác bằng máy bơm ESP trong tương lai.