Đổi mới công nghệ khoan tiên tiến: Khuynh hướng và sự chuyển đổi (Kỳ cuối)

Hiệu quả của các cải tiến khoan trong việc thúc đẩy tính bền vững

Lĩnh vực công nghiệp dầu khí là một lĩnh vực then chốt trong việc thúc đẩy nền kinh tế toàn cầu, hiện đang phải đối mặt với thách thức trong việc điều chỉnh hoạt động của mình với các mục tiêu phát triển bền vững. Kết quả nghiên cứu của Abdel Baqy, Amgad và Wael đi sâu vào vấn đề này bằng cách đánh giá tác động tài chính và môi trường của việc khoan giếng dầu khí (Abdel Baqy và cộng sự, 2022) khi mà tập trung vào Công ty dầu khí Agiba (CH Ai Cập), nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa các công cụ và phương pháp khoan. Việc tối ưu hóa này không chỉ hợp lý hóa chi phí khoan mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường, từ đó góp phần thực hiện mục tiêu phát triển bền vững. Nghiên cứu còn nhấn mạnh lợi ích kép của việc hợp lý hóa chi phí và tính bền vững về môi trường khi mà nhấn mạnh sự cần thiết của các hoạt động tài chính lành mạnh và hoạt động bền vững với môi trường trong lĩnh vực khoan dầu khí.

Trong bối cảnh rộng hơn, nghiên cứu của Huseynov thì lại xem xét vai trò của đổi mới môi trường đối với sự phát triển kinh tế-xã hội của các quốc gia chuyên khai thác và sản xuất dầu khí (Huseynov, 2021) khi mà sử dụng phân tích thư mục để xác định các hướng nghiên cứu chính về đổi mới môi trường trong lĩnh vực dầu khí. Nghiên cứu này của Huseynov cũng thừa nhận mối tương quan tích cực giữa đổi mới môi trường và phát triển kinh tế-xã hội, điều này cho thấy những đổi mới nhằm giảm thiểu dấu chân môi trường của lĩnh vực dầu khí nhiều nhất có thể, đồng thời thúc đẩy tăng trưởng kinh tế. Phát hiện này rất quan trọng bởi vì nó gắn kết các mục tiêu quản lý môi trường với sự thịnh vượng kinh tế cũng như đưa ra cách tiếp cận cân bằng cho sự bền vững trong lĩnh vực dầu khí.

Một nhóm các nhà nghiên cứu khác thì đóng góp cho diễn đàn thảo luận này bằng cách phát triển chỉ số hiệu quả CO₂ để đánh giá tính bền vững của quy trình khoan phóng điện vi mô (micro-electrical discharge drilling) (Ravasio và cộng sự, 2023). Chỉ số này đo lượng khí thải so với giá trị gia tăng, cung cấp thước đo định lượng để đánh giá hiệu quả kinh tế-môi trường của hoạt động khoan. Nghiên cứu này cũng tập trung vào các điều kiện vận hành, chẳng hạn như lựa chọn chất lỏng điện môi và vật liệu điện cực, cho thấy mối quan hệ phức tạp giữa các thông số quy trình và kết quả bền vững. Bằng cách tối ưu hóa các điều kiện này, lĩnh vực công nghiệp dầu khí có thể đạt được tỷ lệ loại bỏ vật liệu cao hơn và tỷ lệ phế liệu thấp hơn, dẫn đến hiệu suất bền vững được cải thiện.

Những nghiên cứu nêu trên đã cùng nhau nhấn mạnh tính hiệu quả của những đổi mới sáng tạo về khoan trong việc thúc đẩy tính bền vững trong lĩnh vực dầu khí, đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết của một cách tiếp cận toàn diện bao gồm hợp lý hóa tài chính, đổi mới môi trường và tối ưu hóa hoạt động nhằm đảm bảo tuân thủ các mục tiêu phát triển bền vững và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và khả năng tồn tại của lĩnh vực dầu khí. Sự tích hợp của các yếu tố này là điều rất quan trọng để lĩnh vực dầu khí điều hướng bối cảnh phức tạp của những thách thức và cơ hội bền vững.

Tác động môi trường và kinh tế của đổi mới khoan: Sự giao thoa giữa tính bền vững môi trường và khả năng kinh tế là một lĩnh vực trọng tâm quan trọng trong lĩnh vực sản xuất dầu khí. Theo nghiên cứu của Huseynov đã xem xét tác động của đổi mới môi trường đối với sự phát triển kinh tế-xã hội của các quốc gia chuyên khai thác và sản xuất dầu khí (Huseynov, 2021) thông qua việc sử dụng phương pháp phân tích trắc lượng (bibliometric analysis) thư mục để khám phá mối quan hệ giữa đổi mới môi trường và các thông số kinh tế-xã hội quan trọng. Kết quả là các phát hiện này cho thấy tác động tích cực của đổi mới môi trường đối với sự phát triển kinh tế-xã hội, nêu bật tiềm năng của các hoạt động bền vững nhằm nâng cao cả kết quả kinh tế và môi trường trong lĩnh vực dầu khí.

Theo nghiên cứu của Abdel Baqy, Amgad & Wael thì lại đi sâu vào tác động tài chính và môi trường của việc khoan giếng dầu khí với một nghiên cứu điển hình về lĩnh vực của Công ty dầu khí Agiba (CH Ai Cập) (Abdel Baqy và cộng sự, 2022). Nghiên cứu này đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa các công cụ và phương pháp khoan để hợp lý hóa chi phí khoan và giảm tác động đến môi trường. Với cách tiếp cận này phù hợp với các mục tiêu phát triển bền vững, chứng minh sự thận trọng về tài chính và quản lý môi trường có thể cùng tồn tại và củng cố lẫn nhau trong lĩnh vực khoan dầu khí.

Một nhóm các nhà nghiên cứu khác thì đưa ra một góc nhìn độc đáo bằng cách đánh giá tác động kinh tế và rủi ro của bão cát và bụi đối với lĩnh vực dầu khí của CH Kuwait (Al-Hemoud và cộng sự, 2019). Nghiên cứu định lượng chi phí kinh tế và số giờ lao động bị mất mát do các hiện tượng tự nhiên này, nhấn mạnh sự cần thiết của các chiến lược giảm thiểu hiệu quả, đồng thời nêu bật những thách thức môi trường rộng lớn hơn mà lĩnh vực dầu khí phải đối mặt và ý nghĩa kinh tế của các yếu tố môi trường, củng cố tầm quan trọng của các giải pháp đổi mới để quản lý những rủi ro đó.

Những nghiên cứu này minh họa chung cho tác động kép của những đổi mới về khoan đối với các khía cạnh môi trường và kinh tế trong lĩnh vực sản xuất dầu khí, đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết của việc tích hợp tính bền vững môi trường với các cân nhắc về kinh tế, chứng minh các biện pháp đổi mới trong hoạt động khoan có thể dẫn đến cải thiện kết quả môi trường mà không ảnh hưởng đến tăng trưởng kinh tế. Sự cân bằng này rất quan trọng đối với khả năng tồn tại lâu dài và trách nhiệm của lĩnh vực dầu khí trước những thách thức bền vững toàn cầu.

Bên cạnh đó, những nghiên cứu này cung cấp một góc nhìn thích hợp về vai trò của quản lý tài nguyên nước tổng hợp ở các khu vực liên quan nhiều đến hoạt động khoan dầu khí, chẳng hạn như khu vực Tây Nam Nigeria (Banso và cộng sự, 2023), đồng thời đánh giá toàn diện về các chiến lược và kết quả trong lĩnh vực này cung cấp những hiểu biết có giá trị về cách quản lý hiệu quả tài nguyên nước có thể đóng góp cho các khía cạnh kinh tế và môi trường của việc sản xuất dầu khí. Mặc dù các nghiên cứu trên chủ yếu tập trung vào quản lý tài nguyên nước song ý nghĩa của nó đối với lĩnh vực dầu khí là rất đáng kể. Việc quản lý nước hiệu quả là rất quan trọng trong hoạt động khoan dầu khí, vừa giúp giảm thiểu thiệt hại về môi trường vừa đảm bảo hiệu quả kinh tế của các hoạt động này. Hiện các nguyên tắc và phát hiện được nêu ra bởi nghiên cứu của Banso và cộng sự có thể được coi là không thể thiếu đối với mục tiêu rộng lớn hơn là đạt được các hoạt động khoan bền vững. Đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét tất cả các khía cạnh môi trường, bao gồm quản lý tài nguyên nước nhằm theo đuổi sự bền vững về kinh tế và môi trường trong lĩnh vực sản xuất dầu khí.

Một trong những xu hướng quan trọng nhất trong lĩnh vực dầu khí là sự phụ thuộc ngày càng tăng vào công nghệ đổi mới sáng tạo, đặc biệt là trong hoạt động khoan. Theo nghiên cứu của Weatherl nhấn mạnh tầm quan trọng ngày càng gia tăng của tự động hóa và đổi mới hoạt động khoan, đồng thời lưu ý những công nghệ này nâng cao hiệu quả hoạt động và rất quan trọng để lĩnh vực thích ứng với bối cảnh năng lượng đang thay đổi (Weatherl, 2021). Tự động hóa trong các quy trình khoan, bao gồm robotics và AI tiên tiến, đều cho phép vận hành chính xác và hiệu quả hơn, giảm thiểu tác động đến môi trường và tăng cường an toàn bằng cách giảm thiểu sự tiếp xúc của con người với các điều kiện nguy hiểm.

Hiện lĩnh vực dầu khí toàn cầu đang trải qua những thay đổi mang tính chuyển đổi, phần lớn được thúc đẩy bởi các lực lượng quốc tế hóa và toàn cầu hóa (Aulia, 2022). Những thay đổi này đang định hình lại động lực sản xuất và tiêu thụ năng lượng trên toàn thế giới. Khía cạnh quan trọng của sự phát triển này là sự tập trung ngày càng gia tăng của lĩnh vực vào các hoạt động sử dụng năng lượng bền vững, bao gồm áp dụng các kỹ thuật khoan thân thiện với môi trường hơn và khám phá các nguồn năng lượng thay thế. Sự thay đổi này rất quan trọng để duy trì sự cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ năng lượng, điều này rất quan trọng cho sự tăng trưởng kinh tế toàn cầu bền vững.

Một xu hướng quan trọng khác là chuyển đổi số của lĩnh vực dầu khí, đặc biệt là chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã kiểm tra sự chuyển đổi này, đánh giá động lực tiêu thụ năng lượng sơ cấp và hiệu quả kinh tế của các nguồn tái tạo và phi truyền thống so với nhiên liệu hóa thạch truyền thống (Tumin và cộng sự, 2022). Việc tích hợp các công nghệ số trong hoạt động khoan dầu khí không chỉ nâng cao hiệu quả mà còn tạo điều kiện chuyển đổi suôn sẻ hơn sang các nguồn năng lượng tái tạo. Điều này bao gồm việc sử dụng phân tích dữ liệu, điện toán đám mây và công nghệ IoT để tối ưu hóa hoạt động khoan và giảm tác động đến môi trường.

Việc phát triển các thiết bị và kỹ thuật khoan tiên tiến tiếp tục là lĩnh vực trọng tâm. Những đổi mới trong công nghệ khoan nhằm mục đích nâng cao hiệu quả và tính bền vững của quá trình khai thác dầu khí. Điều này bao gồm việc phát triển các giàn khoan hiệu quả hơn, dung dịch khoan thân thiện với môi trường và nâng cao kỹ thuật thu hồi dầu khí. Những đổi mới này rất quan trọng để giảm thiểu tác động môi trường của các hoạt động khoan, bao gồm giảm thiểu phát thải khí nhà kính GHG và giảm nguy cơ tràn dầu khí.

Việc không thể đánh giá thấp vai trò của khuôn khổ chính sách và quy định trong việc định hình tương lai của hoạt động khoan bền vững. Hiện chính phủ các nước và cơ quan quản lý đang ngày càng tập trung vào việc bảo vệ môi trường và tính bền vững trong lĩnh vực dầu khí. Điều này bao gồm việc thực hiện các quy định môi trường chặt chẽ hơn, khuyến khích áp dụng các hoạt động bền vững và hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ xanh. Lĩnh vực công nghiệp này cũng có thể chứng kiến sự hợp tác ngày càng tăng giữa chính phủ các nước, cơ quan quản lý và các tổ chức tư nhân để thúc đẩy các hoạt động khoan bền vững. Bất chấp những xu hướng tích cực này, lĩnh vực công nghiệp dầu khí phải đối mặt với một số thách thức trong hành trình hướng tới hoạt động khoan bền vững. Việc chi phí cao để triển khai các công nghệ tiên tiến, nhu cầu thay đổi cơ sở hạ tầng đáng kể và áp lực kinh tế toàn cầu đang diễn ra là một số thách thức chính.

Tuy nhiên, những thách thức này cũng đem lại cơ hội cho sự đổi mới và hợp tác. Lĩnh vực công nghiệp này có thể chứng kiến sự hợp tác ngày càng gia tăng giữa các công ty dầu khí, nhà cung cấp công nghệ và tổ chức môi trường để phát triển các giải pháp khoan bền vững. Sự kết hợp của những tiến bộ công nghệ, động lực thị trường, chuyển đổi số và những thay đổi về quy định đang định hình tương lai của hoạt động khoan trong sản xuất dầu khí. Trong khi vẫn còn đó những thách thức song các xu hướng này cho thấy một bước đi rõ ràng hướng tới các hoạt động khoan bền vững và hiệu quả hơn. Khả năng thích ứng và đổi mới của lĩnh vực dầu khí sẽ rất quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu của bối cảnh năng lượng đang thay đổi nhanh chóng.

Ý nghĩa đối với các bên liên quan trong lĩnh vực dầu khí trong bối cảnh khoan bền vững

Sự phát triển theo hướng khoan bền vững trong lĩnh vực dầu khí đã đem lại ý nghĩa quan trọng đối với nhiều bên liên quan, bao gồm các công ty dầu khí, chính phủ các nước, các nhóm môi trường và cộng đồng địa phương. Sự thay đổi này là phản ứng trước những mối quan ngại ngày càng tăng về môi trường và sự thích ứng mang tính chiến lược với bối cảnh năng lượng toàn cầu đang thay đổi, trong đó tính bền vững ngày càng trở thành trọng tâm.

Những cân nhắc về tài chính và môi trường được đặt lên hàng đầu trong quá trình chuyển đổi này. Theo nghiên cứu của Abdel Baqy, Amgad và Wael đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cân bằng chi phí khoan với các mục tiêu phát triển bền vững (Abdel và cộng sự, 2022), tập trung nghiên cứu điển hình là Công ty dầu khí Agiba (CH Ai Cập), minh họa cách tối ưu hóa các phương pháp khoan và lựa chọn công cụ có thể dẫn đến cả hiệu quả chi phí và tính bền vững. Với cách tiếp cận này đã làm giảm thiểu ô nhiễm và rủi ro liên quan đến khoan, đồng thời phù hợp với các mục tiêu rộng hơn như an toàn lao động và bảo vệ môi trường, những điều rất quan trọng đối với tất cả các bên liên quan.

Việc quản lý chất thải, đặc biệt là trong các hoạt động khoan ngoài khơi, là một lĩnh vực đáng quan tâm khác. Nghiên cứu của Dahab cũng nhấn mạnh sự cần thiết của việc phát triển các chiến lược quản lý chất thải toàn diện để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên ở môi trường ngoài khơi (Dahab, 2019). Quản lý chất thải hiệu quả là rất quan trọng để giảm tác động tiêu cực của việc khoan dầu khí ngoài khơi, từ đó góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Khía cạnh này có liên quan đặc biệt đến các bên liên quan đến tác động sinh thái của hoạt động khoan.

Trong lĩnh vực quản lý chuỗi cung ứng trong lĩnh vực dầu khí, các hoạt động bền vững ngày càng được công nhận là then chốt để đạt được hiệu quả bền vững tổng thể. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã khám phá điều này trong lĩnh vực dầu khí của CH Ghana, đã tìm ra mối tương quan tích cực giữa các hoạt động bền vững về môi trường, kinh tế-xã hội với hiệu suất bền vững (Appiah và cộng sự, 2022) khi mà nghiên cứu của họ cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của áp lực của các bên liên quan trong việc thúc đẩy các hoạt động bền vững, một điểm đặc biệt phù hợp với các nhà hoạch định chính sách và những người ủng hộ nhằm thúc đẩy sự tham gia của các bên liên quan để nâng cao tính bền vững.

Việc chuyển đổi sang khoan bền vững đòi hỏi sự tham gia và hợp tác tích cực giữa các bên liên quan khác nhau. Ví dụ như các công ty dầu khí phải xây dựng quan hệ đối tác chặt chẽ với chính phủ các nước, cơ quan quản lý và tổ chức môi trường để phát triển và thực hiện các hoạt động khoan bền vững. Việc cách tiếp cận hợp tác này là cần thiết để giải quyết những thách thức phức tạp liên quan đến hoạt động khoan bền vững, bao gồm đổi mới công nghệ sáng tạo, tuân thủ quy định và bảo vệ môi trường.

Hiện chính phủ các nước và các cơ quan quản lý đóng vai trò quan trọng trong việc định hình bối cảnh khoan bền vững thông qua các khuôn khổ chính sách và quy định. Việc thực hiện các quy định nghiêm ngặt về môi trường, khuyến khích áp dụng các biện pháp bền vững và hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ xanh là rất quan trọng để thúc đẩy hoạt động khoan bền vững. Các bên liên quan phải điều hướng một cách khéo léo các bối cảnh quy định này để đảm bảo tuân thủ và đóng góp vào các mục tiêu bền vững môi trường rộng hơn.

Hơn thế nữa, ý nghĩa kinh tế-xã hội của việc khoan bền vững là rất sâu sắc. Hiện các bên liên quan phải xem xét tác động của hoạt động khoan đối với cộng đồng địa phương, giải quyết các vấn đề liên quan đến việc làm, phát triển kinh tế và phúc lợi xã hội. Hoạt động khoan bền vững nên cố gắng cân bằng tăng trưởng kinh tế với trách nhiệm xã hội, đảm bảo lợi ích của việc sản xuất dầu khí được chia sẻ một cách công bằng.

Link nguồn:

https://www.researchgate.net/publication/375891536_Leading_Drilling_Innovations_for_Sustainable_Oil_Production_Trends_and_Transformations

Tuấn Hùng

ResearchGate