'Kỳ quan đá móng' mỏ Bạch Hổ

Từ giả thuyết đến cột mốc lịch sử BH-1

Những năm 1980, mỏ Bạch Hổ bước vào giai đoạn đầu khai thác với tầng chứa truyền thống ở trầm tích, cụ thể là tầng 23 trong giếng BH-1. Thế nhưng, chỉ sau một thời gian ngắn, sản lượng từ tầng này nhanh chóng suy giảm, đặt giàn khai thác vào nguy cơ lãng phí nếu không tìm thấy tầng dầu mới. Chính trong bối cảnh ấy, một giả thuyết táo bạo được đặt ra: dưới chân tầng trầm tích có thể tồn tại dầu trong tầng đá móng granit nứt nẻ.

Ngày 6/9/1988, Vietsovpetro bắt đầu khai thác dầu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ (Ảnh tư liệu)

Đây không phải là suy đoán vô căn cứ. Trên các tài liệu địa chấn 2D, các nhà địa chất nhận thấy những dị thường cấu trúc dạng “núi chôn vùi”, với bề mặt phong hóa phát triển và các hệ đứt gãy lớn cắt qua cấu tạo. Trong quá trình khoan BH-1, khi mũi khoan chạm vào đá móng, đã xuất hiện những vết dầu loang trong dung dịch khoan, cùng với dị thường trên điện trở và phóng xạ tự nhiên. Đây là những dấu hiệu rõ ràng cho thấy sự hiện diện của hydrocarbon. Thậm chí, ở một số giếng lân cận, những biểu hiện dầu khí thoát lên từ vùng cận móng cũng từng được ghi nhận. Tất cả những dữ liệu này tích tụ lại thành một cơ sở khoa học đáng tin cậy, củng cố niềm tin rằng trong tầng móng granit có thể tồn tại một thân dầu khổng lồ.

Đứng trước lựa chọn khó khăn, Ban Tổng Giám đốc Vietsovpetro, dưới sự dẫn dắt của ông Vovk V.S., đã quyết định phá cầu xi măng vốn được đặt trước đó và khoan mở lại tầng móng tại giếng BH-1. Đó là quyết định chưa từng có tiền lệ, chứa đựng rủi ro công nghệ và địa chất rất lớn, trong khi dư luận khi ấy cũng nhiều hoài nghi. Việc khoan lại trên một giếng đang khai thác và nằm trong hệ thống mỏ đang vận hành đòi hỏi mức độ kiểm soát kỹ thuật và hoàn thiện giếng cực kỳ phức tạp. Song những luận cứ khoa học và sức ép thực tiễn đã khiến họ lựa chọn bước đi mạo hiểm này.

Khoảnh khắc lịch sử đã đến vào khoảng 10 giờ sáng ngày 6/9/1988. Khi mũi khoan chạm sâu hơn vào tầng granit, dòng dầu bất ngờ phun trào mạnh mẽ với áp suất đầu giếng đo được 110 atmosphere, lưu lượng ban đầu lên đến 2.000 tấn/ngày. Những người có mặt trên giàn MSP-1 khi ấy không thể quên được cảnh tượng “dầu phun như suối”, mở ra một chương sử mới cho ngành dầu khí Việt Nam. Đây không chỉ là một thành công vượt trội về sản lượng, mà còn khẳng định tiềm năng khổng lồ của một loại hình thân chứa phi truyền thống - tầng đá móng nứt nẻ.

Trong một lần chia sẻ gần đây, ông Ngô Thường San, nguyên Tổng Giám đốc Petrovietnam, nguyên Tổng Giám đốc Vietsovpetro đã một lần nữa khẳng định về “không có chuyện ăn may” về việc phát hiện và khai thác dầu thành công trong tầng móng. Ông nói: “Đúng là khoan dầu khí luôn chứa rủi ro và đôi khi cũng có yếu tố may mắn. Nhưng ở Bạch Hổ, cái gọi là may mắn chỉ chiếm 20%, còn 80% là sự nhạy bén, quyết tâm và niềm tin khoa học của tập thể địa chất Vietsovpetro”. Chính sự nhạy bén ấy đã biến một giả thuyết táo bạo thành kỳ tích, được Nhà nước ghi nhận bằng Giải thưởng Hồ Chí Minh cho cụm công trình khoa học “Tìm kiếm, phát hiện và khai thác có hiệu quả các thân dầu trong đá móng granitoit trước Đệ Tam bể Cửu Long”.

Giàn MSP-1 là giàn khai thác tấn dầu đầu tiên trong tầng móng mỏ Bạch Hổ (Ảnh: Vương Thái)

Làm chủ công nghệ trong tầng móng nứt nẻ

Việc tìm thấy dầu trong đá móng chỉ là khởi đầu. Thách thức lớn hơn là làm thế nào để khai thác bền vững từ một tầng chứa granit nứt nẻ, nơi tính không đồng nhất chi phối mọi đặc điểm địa chất. Bạch Hổ đã trở thành một “phòng thí nghiệm thực địa” để phát triển và kiểm chứng hàng loạt giải pháp công nghệ tiên phong.

Một trong những bài toán nan giải nhất là hiện tượng mất dung dịch khi khoan qua các khe nứt. Nhiều thời điểm, dung dịch biến mất hoàn toàn, khiến giếng đối mặt với nguy cơ sập lở, kẹt cần. Các kỹ sư Vietsovpetro đã kiên trì thử nghiệm nhiều loại vật liệu chặn khác nhau - từ những vật liệu đơn giản như vỏ trấu, sợi bông, cho tới các loại hạt gốm nhập khẩu - kết hợp với thiết kế chống ống linh hoạt và giải pháp hoàn thiện giếng bằng ống có khe rãnh (slotted liner). Nhờ vậy, thành giếng được ổn định trong khi vẫn giữ được khả năng thông thủy để dầu từ các khe nứt có thể chảy về giếng.

Tuy nhiên, giải pháp mang tính bước ngoặt để duy trì dòng chảy dài hạn chính là công nghệ bơm ép nước. Đây vốn là thông lệ quen thuộc ở các mỏ trầm tích, nhưng áp dụng cho tầng móng nứt nẻ lại là một thách thức chưa từng có. Dưới sự chủ trì của các chuyên gia Aresev E.G. và ông Trần Lê Đông, Vietsovpetro đã xây dựng một quy trình xử lý nước biển công phu: lọc cặn đến kích thước 1-2 micron, khử vi sinh vật, khử oxy, khử muối... để biến nước biển thành “nước siêu tinh khiết” trước khi bơm xuống vỉa. Chỉ với chất lượng nước như vậy, hệ thống khe nứt trong đá granit mới không bị tắc nghẽn và hiệu quả truyền áp suất mới được đảm bảo.

Nghiên cứu lát cắt tầng đá móng tại phòng nghiên cứu địa chất Vietsovpetro.

Nhờ bơm ép nước duy trì áp suất vỉa, hệ số thu hồi dầu của tầng móng Bạch Hổ đã đạt tới 40-45%, trong khi ở nhiều mỏ đá móng tương tự trên thế giới, con số này chỉ khoảng 15-20%. Đây thực sự là một kỳ công công nghệ mang tầm quốc tế, khẳng định rằng những “ngọn núi ngầm” tưởng chừng bất khả thi hoàn toàn có thể trở thành “kho báu vàng đen” nếu được tiếp cận bằng khoa học và công nghệ đúng đắn.

Đỉnh cao của Bạch Hổ là giai đoạn đầu những năm 2000, khi sản lượng đạt gần 280 nghìn thùng/ngày (tương đương gần 14 triệu tấn/năm), đưa Việt Nam vào nhóm quốc gia xuất khẩu dầu thô. Tính đến nay, Vietsovpetro đã khai thác hơn 250 triệu tấn dầu thô, trong đó riêng mỏ Bạch Hổ đóng góp phần lớn, đem lại hàng chục tỷ USD cho ngân sách quốc gia, trở thành “con gà đẻ trứng vàng” của nền kinh tế suốt nhiều năm liền, đặc biệt trong giai đoạn xây dựng và phát triển đất nước sau Đổi mới.

Ở tầng bề mặt, Bạch Hổ cũng là nơi sớm áp dụng hệ thống gaslift cho các giếng có áp suất vỉa giảm, sau đó triển khai thêm bơm điện chìm ESP khi điều kiện khai thác thay đổi. Sự kết hợp giữa các công nghệ này đã giúp duy trì dòng chảy liên tục qua nhiều thập kỷ, tạo ra một chuỗi kinh nghiệm vận hành quý báu cho ngành dầu khí Việt Nam.

Biểu tượng khai phá

Bạch Hổ không chỉ là mỏ dầu lớn nhất Việt Nam, mà còn là mỏ dầu trong tầng đá móng nứt nẻ đầu tiên trên thế giới được khai thác ở quy mô công nghiệp. Việc phát hiện và làm chủ công nghệ khai thác trong đá móng granit đã tạo nên một bước ngoặt lịch sử, thay đổi căn bản quan niệm về tiềm năng dầu khí của thềm lục địa Việt Nam và mở ra một hướng đi hoàn toàn mới cho khoa học dầu khí toàn cầu.

Việc phát hiện và làm chủ công nghệ khai thác trong đá móng granit mỏ Bạch Hổ đã tạo nên một bước ngoặt lịch sử của ngành dầu khí nói chung.

Thành công ấy là kết tinh của sự nhạy bén trong nghiên cứu địa chất, những quyết định dám vượt qua hoài nghi, cùng hệ thống giải pháp công nghệ tiên phong. Hai thành tựu công nghệ mang tính biểu tượng sau đó: giải pháp kiểm soát mất dung dịch trong môi trường móng nứt nẻ phức tạp và kỳ công bơm ép nước giúp nâng hệ số thu hồi lên tới 40-45% đã khẳng định tầm vóc khoa học - công nghệ của Bạch Hổ trên bản đồ dầu khí thế giới.

Từ một khối núi granit chôn vùi dưới lớp trầm tích, Bạch Hổ đã vươn mình trở thành “kỳ quan đá móng”, góp phần đưa Việt Nam vào hàng ngũ quốc gia xuất khẩu dầu thô, tạo nguồn lực to lớn cho công cuộc đổi mới và phát triển đất nước. Hơn thế, mỏ còn là “trường học công nghệ” cho nhiều thế hệ kỹ sư dầu khí, để lại những bài học quý báu về bản lĩnh, sáng tạo và cách chinh phục những thử thách địa chất tưởng chừng bất khả thi.

Ngày nay, khi ngành năng lượng thế giới bước vào thời kỳ chuyển dịch, Bạch Hổ vẫn còn đó như một biểu tượng khai phá, một di sản khoa học và công nghệ mang giá trị toàn cầu, gắn liền với trí tuệ và ý chí của người lao động Petrovietnam.

Lê Trúc