Sáng kiến kết hợp cân bằng nhiệt động học và câu chuyện về hành trình tìm dầu ở Algeria

Tốt nghiệp chuyên ngành “Khoan - Khai thác” của Trường Đại học Mỏ - Địa chất, ngay từ khi ra trường, Nguyễn Hoàng Đức đã gắn bó với ngành Dầu khí. Đầu tiên là làm việc tại Tổng công ty CP Khoan và Dịch vụ Khoan Dầu khí (PV Drilling), sau đó anh tiếp tục chuyển qua công tác tại một số vị trí trong các doanh nghiệp của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN). Năm 2013, Nguyễn Hoàng Đức chính thức đầu quân cho Tổng công ty Thăm dò Khai thác Dầu khí (PVEP) và gắn bó cho đến tận bây giờ.

Gian nan hành trình tìm dầu ở nước ngoài

Nhớ lại thời điểm năm 2013 khi mới vào PVEP, anh Đức được phân công tham gia vào Dự án mỏ Bir Seba, Lô 433a & 416b Algeria, một dự án “đặc biệt” của PVEP trong việc khẳng định vị thế của người Việt Nam trong hành trình tìm dầu ở nước ngoài. Dự án được xem như là một mô hình hợp tác điển hình giữa Việt Nam và Algeria - giúp PVEP/PVN mở rộng cánh cửa đầu tư ra nước ngoài, hoàn toàn tự lực tự cường từ khâu tìm kiếm, thăm dò, phát hiện mỏ và khai thác tại sa mạc Sahara, nơi có khí hậu khắc nghiệt nhất thế giới.

Thử vỉa giếng khai thác tại mỏ Bir – Seba, Algeria

Làm việc tại các công trình, dự án của vùng đất này, các kỹ sư của PVEP phải đối mặt với nhiều khó khăn thách thức, từ giàn khoan ngoài biển nơi phải đối đầu với những cơn bão lớn, đến giữa sa mạc Sahara nơi cũng có thời tiết khắc nghiệt, cùng với nhiều lý do tiềm ẩn khác về mặt an toàn. Mặc dù vậy, nhưng những cán bộ, kỹ sư dầu khí như anh Đức vẫn cảm thấy vui khi lựa chọn công việc này, anh Đức chia sẻ: “Tôi bắt đầu cuộc hành trình trong ngành công nghiệp dầu khí với một niềm đam mê sâu sắc với sự tinh tế của các quá trình lưu biến trong vỉa dầu. Nỗ lực đầu tiên của tôi là tại mỏ Bir Seba, Algeria, nơi mà sự phức tạp của đặc tính chất lưu đang làm khó khăn cho việc dự báo khai thác và đánh giá trữ lượng dầu”.

Trước đó, Công ty Liên doanh GBRS chỉ sử dụng một bảng đặc tính lưu biến của chất lưu PVT và giá trị áp suất bão hòa duy nhất trong công tác xây dựng mô hình khai thác ở mỏ Hamra. Tuy nhiên, thực tế phức tạp hơn, khi khai thác dẫn đến sự biến đổi đặc tính PVT trong từng khối khác nhau của mỏ. Việc tiếp tục sử dụng các thông số duy nhất này đã dẫn đến sai số lớn trong việc đánh giá trữ lượng dầu, đồng thời ảnh hưởng lớn đến hiệu suất khai thác.

Từ những thách thức này, anh Đức và các đồng nghiệp đã nảy sinh ý tưởng và triển khai thành sáng kiến về áp dụng phương trình trạng thái và cân bằng nhiệt động học Sáng kiến không chỉ giúp chính xác hóa đặc tính chất lưu PVT trong không gian biến đổi mà còn giảm thiểu việc phải thu thập và phân tích mẫu chất lưu.

Các kỹ sư của Liên doanh kiểm tra hoạt động giếng khai thác dầu tại mỏ Bir – Seba, Algeria

Sáng kiến đem lại nguồn lợi lớn

Quá trình triển khai sáng kiến này tại mỏ Bir Seba đã trở thành một giải pháp đem lại kết quả đáng kinh ngạc. Dữ liệu được cải thiện từ việc sử dụng phương pháp mới đã được tích hợp vào mô hình khai thác cho báo cáo FDR 2018 và các cập nhật sau này.

Điều quan trọng là phương pháp này không chỉ là một công cụ tốt cho quá trình đánh giá mà còn mở ra tiềm năng trong việc ứng dụng cho các dự án khai thác dầu mỏ phức tạp khác. Sự thay đổi này không chỉ cải thiện kết quả mà còn mở ra những cánh cửa mới, khẳng định rằng những ý tưởng sáng tạo luôn có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận và làm việc với ngành công nghiệp dầu khí. Sáng kiến này đã được PVN công nhận là sáng kiến cấp ngành dầu khí.

Từ những thành công ban đầu, sáng kiến về việc ứng dụng phương trình trạng thái và cân bằng nhiệt động học đã phát triển mở rộng và đem lại những thành tựu đáng kể cho ngành công nghiệp dầu khí.

Anh Nguyễn Hoàng Đức cho biết, đầu tiên, giải pháp này đã đưa ra hướng tiếp cận hoàn toàn mới cho công tác mô phỏng đặc tính chất lưu ở những vỉa chứa dầu khí có đặc tính lưu biến phức tạp khác (không chỉ giới hạn ở mỏ Bir Seba). Việc chính xác hóa đặc tính PVT của các khu vực xung quanh các giếng khai thác hiện nay đã tiết giảm số lượng mẫu cần thu thập và phân tích. Mỗi ô lưới khác nhau sẽ có bảng PVT riêng, tối ưu hóa việc lựa chọn chỉ tiêu phân tích cho giai đoạn tiếp theo. Điều này cải thiện đáng kể độ tin cậy của mô hình dự báo và khả năng phục hồi số liệu lịch sử khai thác.

Tiếp theo, công trình nghiên cứu đã cung cấp một phương pháp minh giải mới cho tài liệu thử vỉa các giếng khí có hàm lượng CO2 cao. Đây là một thách thức lớn do ảnh hưởng phức tạp từ động thái pha của khí CO2. Tuy nhiên, việc sử dụng trực tiếp số liệu gốc đã giúp giảm thiểu sai số và tăng độ tin cậy cho công tác phát triển mỏ.

Cuối cùng, công trình nghiên cứu đã đạt được kết quả có tính chiến lược và có thể áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dầu khí. Phạm vi áp dụng của nó không chỉ giới hạn trong công tác khai thác dầu mỏ mà còn có thể mở ra cho nhiều lĩnh vực khác như tìm kiếm thăm dò, đánh giá trữ lượng, đánh giá hiện trạng thiết bị, đầu tư và hiệu quả kinh tế.

Anh Nguyễn Hoàng Đức cùng anh em cán bộ biệt phái PVEP tại Liên doanh GBRS đang nghiên cứu triển khai áp dụng sáng kiến trong hành trình khai thác dầu ở Algeria

Những bước tiến này không chỉ thể hiện sự phát triển của sáng kiến mà còn mở ra tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu suất và chất lượng của ngành công nghiệp dầu khí. Sự hòa nhập giữa nghiên cứu và thực tiễn đã thúc đẩy những đổi mới đáng kể trong cách chúng ta tiếp cận và xử lý những thách thức phức tạp trong ngành. Việc mở rộng áp dụng sáng kiến thành một cụm công trình nghiên cứu khoa học đã được Liên hiệp các Hội khoa học kỹ thuật Việt Nam đánh giá cao và trao giải thưởng Sáng tạo Khoa học công nghệ Việt Nam (VIFOTEC) năm 2021.

Câu chuyện sáng kiến của anh Nguyễn Hoàng Đức là một trong số vô vàn những sáng kiến, sáng tạo của ngành Dầu khí Việt Nam, là minh chứng hùng hồn cho bản lĩnh, trí tuệ của đội ngũ cán bộ nhân viên của ngành Dầu khí. Những thành quả ấy không chỉ là niềm tự hào của ngành, mà còn là nguồn cảm hứng cho các thế hệ trẻ, tiếp tục phát huy tinh thần sáng tạo, đổi mới, đưa ngành Dầu khí Việt Nam ngày càng phát triển, sánh vai với các cường quốc dầu khí trên thế giới.

Thu Hà - PVEP