Nhặt một vài thông tin của tập đoàn dầu khí QG nói về công nghệ "nứt vỡ thủy lực"
Ai là cha đẻ của kỹ thuật khai thác dầu khí đá phiến?
Thực ra, người ta đã biết về dầu khí đá phiến từ rất lâu nhưng lại không biết cách nào để khai thác nó một cách hiệu quả và đỡ tốn kém nhất. Từ những năm cuối thập niên 1970 một kỹ sư dầu khí sống ở thành phố Houston, tiểu bang Texas có tên là George Mitchell đã thành lập Công ty Mitchell Energy & Development Corporation để phát triển kỹ thuật “nứt vỡ thủy lực” dùng trong việc khai thác dầu khí đá phiến. Thời gian đầu không ai nghĩ là ông Mitchell sẽ thành công, thậm chí còn bị dư luận chế giễu là lập dị, và những việc ông ta làm chẳng đem lại ích lợi gì.
Song, với sự cần mẫn và tinh thần sáng tạo, chấp nhận rủi ro trong kinh doanh, “dám làm dám chịu” (entrepreneurship) vốn đã thành thương hiệu của doanh nhân Mỹ, ông Michell tin tưởng rằng nhờ giá dầu khí ngày càng tăng cao do nhu cầu thế giới, nhờ công nghệ bơm áp suất cao, kỹ thuật chế tạo ống chịu được áp lực lớn và nhiều kỹ nghệ tiến bộ vượt bậc khác, ông ta có thể đầu tư bỏ vốn lớn và kiếm lời qua việc sản xuất khí đốt tự nhiên bằng công nghệ khai thác khí đốt ẩn nấp trong các vỉa đá phiến, hầu bổ sung và tăng cường cho nguồn cung truyền thống đang mỗi ngày mỗi khan hiếm. Ông Mitchell đã âm thầm phát triển kỹ nghệ “nứt vỡ thủy lực” mang tính bước ngoặt. Cho đến năm 2002, thấy được tiềm năng của công nghệ nứt vỡ thủy lực, hãng Devon Energy của Mỹ đã mua lại Công ty Mitchell Energy & Development Corporation của ông Mitchell với giá lên đến 3,5 tỉ đô la. Họ kết hợp kỹ thuật nứt vỡ thủy lực với kỹ thuật khoan ngang để lần đầu tiên khai thác khí đá phiến một cách kinh tế và hiệu quả vào năm 2005.
Daniel Yergin, Phó chủ tịch Viện Nghiên cứu dầu khí IHS và là tác giả của hai bộ sách The Prize và The Quest, vốn được xem là “kinh thánh của ngành dầu khí” đã xem George Mitchell là cha đẻ của kỹ thuật khai thác dầu khí đá phiến với câu nói: “Ông Mitchell đã có khai phá quan trọng nhất trong lĩnh vực năng lượng của thế kỷ 21”. George Mitchell đã có may mắn thấy được thành quả đóng góp to lớn của mình vào kỹ nghệ dầu khí của Hoa Kỳ trước khi qua đời vào tháng 7-2013.
Quá trình khai thác dầu khí đá phiến diễn ra như thế nào?
Như đã đề cập ở trên, hiện nay Mỹ đã khai thác thương mại thành công dầu khí đá phiến bằng sự kết hợp hai kỹ thuật gọi là “nứt vỡ thủy lực” và “khoan ngang”.
“Nứt vỡ thủy lực”, cũng còn được gọi là “đập vỡ thủy lực” hay “bẻ gãy thủy lực” được lược dịch từ thuật ngữ hydraulic fracturing - thường được người Mỹ gọi tắt là fracking hay fracing. Đây là kỹ thuật bơm chất lỏng với áp lực lớn để làm nứt vỡ các vỉa đá phiến, qua đó chiết tách dầu và khí.
Khoan ngang (horizontal drilling): giống như khoan dầu khí thông thường nhưng đến độ sâu cần thiết thì mũi khoan được bẻ cua một góc 90 độ so với phương thẳng đứng và tiếp tục khoan theo phương ngang. Kỹ thuật này cho phép giếng khoan đi xuyên qua những phiến đá nằm sâu trong lòng đất.
Quá trình khai thác dầu khí đá phiến gồm các công đoạn chính như sau:
• Đầu tiên người ta khoan thẳng xuống từ 1-3 ki lô mét tùy theo độ sâu của các vỉa đá phiến có chứa dầu khí. Thường thì độ sâu này sâu hơn các mạch nước ngầm.
• Với kỹ thuật khoan ngang nêu trên, mũi khoan được bẻ cua góc 90 độ và tiếp tục khoan ngang vào các mạch đá phiến từ 1-2 ki lô mét tùy theo độ rộng vỉa. Công đoạn đặt ống và trám xi măng thành giếng tương tự như khai thác dầu khí thông thường được tiến hành liên tục.
• Sau khi đã có giếng khoan rồi, người ta dùng một thiết bị đặc biệt để cách ly từng vùng một trong giếng khoan ngang và tạo ra các lỗ nhỏ trên thành giếng lẫn đá phiến bằng việc kích nổ các chất nổ chứa trong thiết bị đó.
• Một hỗn hợp dung dịch gồm nước, cát và hóa chất (trong đó, nước và cát chiếm đến 99,5%) được bơm thẳng xuống giếng ngang với áp lực cao. Thành phần hóa chất trong hỗn hợp này thường được giữ kín bởi các công ty cung cấp dịch vụ khoan.
• Dưới áp lực cao, hỗn hợp dung dịch bị đẩy mạnh vào các lỗ nhỏ trên thành giếng (xem bước 3) tiếp xúc trực tiếp với đá phiến và khiến cấu trúc đá phiến bị phá vỡ tạo thành nhiều khe nứt li ti về mọi hướng. Có thể hình dung các khe nứt li ti này với hình ảnh các rễ con của một rễ cây tỏa ra mọi hướng trong lòng đất.
• Khi dừng bơm, hỗn hợp dung dịch sẽ được rút lên, tuy nhiên cát có mặt trong hỗn hợp dung dịch đã được đẩy lọt vào trong những khe nứt li ti của đá phiến và sẽ nằm kẹt lại trong đó khi nước rút. Bề rộng của các khe nứt này cao nhất chỉ vào khoảng vài mi li mét.
• Dầu và khí sẽ theo những khe nứt này di chuyển ngược lên và được tách lọc trên mặt đất bằng những phương pháp tương tự như đã áp dụng với dầu khí truyền thống.
Chi phí cho một lần khoan phi truyền thống này vào khoảng 6 triệu đô la (khoảng 120 tỉ đồng) tại Mỹ tùy theo độ sâu và đặc tính địa chất từng vùng. Chi phí sẽ giảm dần theo thời gian khi các kỹ thuật phụ trợ được phát triển, có hiệu quả cao.
http://www.pvn.vn/?portal=news&page=detail&category_id=98&id=7276
. Những hành động của mèo bạn , tôi , ông cha .. đều biết . Mới có 40 năm chứ mấy , chóng quên thế , thế mà cũng mang tiếng đi gõ chiêng ở đàn cò vịt
.
