Trung Quốc thử nghiệm bơm CO₂ để vừa tăng thu hồi khí, vừa lưu trữ carbon dưới đáy biển
Trung Quốc đã hoàn tất kết cấu chính của nền tảng ngoài khơi đầu tiên được thiết kế để bơm CO₂ trở lại các cấu tạo địa chất dưới đáy biển, vừa nâng cao khả năng thu hồi khí tự nhiên, vừa lưu trữ carbon lâu dài…
Nền tảng ngoài khơi đầu tiên của Trung Quốc được thiết kế để bơm carbon dioxide nhằm nâng cao thu hồi khí tự nhiên đang được xây dựng tại mỏ khí Đông Phương 1-1. Ảnh: CCTV News
Việc hoàn tất kết cấu chính của nền tảng tại mỏ khí Đông Phương 1-1 đánh dấu bước tiến mới của Trung Quốc trong việc kết hợp khai thác khí tự nhiên với thu giữ và lưu trữ carbon ngoài khơi. Thay vì chỉ xử lý CO₂ như một loại khí thải, dự án đưa CO₂ trở lại các cấu tạo địa chất dưới đáy biển để vừa hỗ trợ thu hồi lượng khí khó khai thác, vừa lưu trữ carbon lâu dài.
Cách tiếp cận này mở ra hướng ứng dụng mới cho công nghệ CCS trong ngành năng lượng ngoài khơi, đặc biệt tại những mỏ khí đã bước vào giai đoạn suy giảm sản lượng.
NỀN TẢNG NGOÀI KHƠI ĐẦU TIÊN ĐƯỢC THIẾT KẾ ĐỂ BƠM CO₂ NẶNG GẦN 17.000 TẤN
Trung Quốc vừa hoàn tất kết cấu chính của nền tảng ngoài khơi đầu tiên được thiết kế để bơm carbon dioxide (CO₂) nhằm nâng cao khả năng thu hồi khí tự nhiên, đánh dấu bước tiến mới trong việc kết hợp khai thác năng lượng với công nghệ lưu trữ carbon.
Theo CCTV News, dẫn thông tin từ Tập đoàn Dầu khí Ngoài khơi Quốc gia Trung Quốc (CNOOC), nền tảng trung tâm mới tại mỏ khí Đông Phương 1-1 đã bước vào giai đoạn chạy thử và nghiệm thu.
Khi đi vào vận hành đầy đủ, dự án được thiết kế để lưu trữ hơn 1 triệu tấn CO₂ mỗi năm trong các cấu tạo địa chất nằm dưới đáy biển. Công nghệ này được kỳ vọng góp phần giảm lượng phát thải từ hoạt động khai thác khí ngoài khơi, đồng thời kéo dài khả năng khai thác tại các mỏ khí đang bước vào giai đoạn suy giảm sản lượng.
Nền tảng có trọng lượng gần 17.000 tấn, cao tương đương một tòa nhà hơn 28 tầng. Tổng diện tích các boong vượt 10.000 m2, tương đương gần 22 sân bóng rổ tiêu chuẩn.
Quy mô của công trình cho thấy việc triển khai công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon ngoài khơi đòi hỏi hệ thống hạ tầng lớn, từ thu gom, xử lý, nén CO₂ cho tới vận chuyển và bơm chất này trở lại các cấu tạo địa chất dưới đáy biển.
VỪA THU HỒI KHÍ, VỪA LƯU TRỮ CO₂
Điểm đáng chú ý của dự án là CO₂ không chỉ được xử lý như một dòng khí thải cần loại bỏ, mà còn được sử dụng như một công cụ để nâng cao hiệu quả khai thác khí tự nhiên.
Theo thiết kế, CO₂ phát sinh cùng với quá trình khai thác khí tự nhiên sẽ được thu gom và tinh chế. Sau đó, CO₂ được nén ở áp suất cao trước khi được bơm trở lại các cấu tạo địa chất dưới lòng đất. Quá trình này có hai mục tiêu đồng thời.
Thứ nhất, việc bơm CO₂ có thể giúp tăng khả năng thu hồi lượng khí tự nhiên còn nằm trong các tầng chứa nhưng khó khai thác bằng phương pháp thông thường. Đây là cách tiếp cận được gọi là nâng cao thu hồi khí, hay EGR (Enhanced Gas Recovery).
Thứ hai, sau khi được bơm xuống các cấu tạo địa chất phù hợp, CO₂ có thể được lưu trữ lâu dài dưới lòng đất, qua đó hạn chế lượng khí nhà kính quay trở lại khí quyển.
Cách tiếp cận này tạo ra sự kết hợp giữa thu giữ và lưu trữ carbon (CCS) với hoạt động khai thác dầu khí. Thay vì chỉ coi CO₂ là sản phẩm phụ cần xử lý, dự án tìm cách biến dòng CO₂ này thành một phần của quy trình khai thác, đồng thời tạo ra năng lực lưu trữ carbon.
Theo CCTV News, dự án sẽ là lần đầu tiên Trung Quốc triển khai quy mô lớn công nghệ bơm CO₂ ngoài khơi để nâng cao thu hồi khí tự nhiên. Đây cũng là bước thử nghiệm quan trọng đối với việc phát triển các mô hình lưu trữ carbon ngoài khơi trong điều kiện thực tế.
MỎ KHÍ ĐÔNG PHƯƠNG 1-1 BƯỚC VÀO GIAI ĐOẠN SUY GIẢM
Mỏ khí Đông Phương 1-1 có vị trí đặc biệt trong quá trình phát triển ngành công nghiệp khí ngoài khơi của Trung Quốc. Đây là mỏ khí ngoài khơi đầu tiên do Trung Quốc tự vận hành và bắt đầu sản xuất từ năm 2003.
Sau hơn hai thập kỷ khai thác, mỏ đã cung cấp hơn 50 tỷ m³ khí tự nhiên. Tuy nhiên, giống nhiều mỏ dầu khí bước vào giai đoạn trưởng thành, Đông Phương 1-1 đang đối mặt với sự thay đổi về đặc điểm khai thác. Sản lượng khí có xu hướng giảm trong khi tỷ lệ CO₂ trong dòng khí khai thác ngày càng tăng.
Chính sự thay đổi này tạo ra điều kiện để áp dụng công nghệ bơm CO₂. Khi một mỏ khí bước vào giai đoạn trung và cuối vòng đời, việc duy trì sản lượng trở nên khó khăn hơn. Một phần khí tự nhiên còn lại có thể nằm trong các cấu tạo địa chất nhưng không dễ thu hồi bằng phương pháp truyền thống.
Trong bối cảnh đó, việc đưa CO₂ trở lại lòng đất có thể tạo thêm điều kiện để giải phóng và thu hồi lượng khí còn lại. Đồng thời, khi hàm lượng CO₂ trong khí khai thác tăng, việc thu giữ và xử lý CO₂ ngay tại mỏ cũng trở thành một phần quan trọng trong quá trình vận hành.
Như vậy, dự án Đông Phương 1-1 không chỉ nhằm giải quyết bài toán phát thải mà còn hướng tới giải quyết đồng thời bài toán hiệu quả khai thác tại một mỏ khí đã bước vào giai đoạn trưởng thành.
MỞ RỘNG KHÔNG GIAN LƯU TRỮ CARBON NGOÀI KHƠI
Việc hoàn thành nền tảng mới được xem là bước tiến quan trọng trong chiến lược phát triển công nghệ lưu trữ carbon ngoài khơi của Trung Quốc.
Khác với các dự án CCS trên đất liền, lưu trữ CO₂ dưới đáy biển có thể mở ra không gian lớn hơn cho việc xử lý lượng khí CO₂ phát sinh từ các trung tâm công nghiệp và hoạt động năng lượng ven biển, nếu hình thành được mạng lưới thu gom và vận chuyển phù hợp.
Trong trường hợp Đông Phương 1-1, CO₂ được thu gom và xử lý ngay trong chuỗi sản xuất khí ngoài khơi trước khi được nén và bơm xuống các cấu tạo địa chất.
Mô hình này cho thấy xu hướng tích hợp nhiều công đoạn trong cùng một hệ thống: khai thác khí - thu giữ CO₂ - tinh chế - nén - bơm xuống lòng đất - lưu trữ carbon.
Nếu công nghệ vận hành ổn định và đạt hiệu quả kinh tế, mô hình có thể được mở rộng sang những mỏ khí ngoài khơi khác có đặc điểm tương tự, đặc biệt là các mỏ có hàm lượng CO₂ cao hoặc đang bước vào giai đoạn suy giảm sản lượng.
CCTV News nhận định dự án được kỳ vọng hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp lưu trữ carbon ngoài khơi, đồng thời mở rộng khả năng sử dụng nguồn CO₂ được thu giữ. Đây là hướng đi đáng chú ý trong bối cảnh ngành năng lượng toàn cầu đang tìm cách giảm phát thải trong khi nhu cầu về dầu khí vẫn còn lớn.
Đối với các quốc gia có ngành công nghiệp dầu khí ngoài khơi phát triển, việc kết hợp khai thác tài nguyên với thu giữ và lưu trữ CO₂ có thể trở thành một trong những giải pháp chuyển tiếp, giúp giảm cường độ phát thải của các mỏ đang vận hành, đồng thời tận dụng cơ sở hạ tầng và kinh nghiệm kỹ thuật sẵn có.
Với Trung Quốc, nền tảng tại Đông Phương 1-1 vì vậy không chỉ là một công trình phục vụ khai thác khí. Đây còn là bước thử nghiệm đối với mô hình trong đó carbon được thu giữ, sử dụng trong quá trình nâng cao thu hồi khí và cuối cùng được lưu trữ lâu dài dưới đáy biển.
Nếu đạt được các mục tiêu đề ra, dự án có thể tạo nền tảng kỹ thuật cho việc mở rộng công nghệ CCS ngoài khơi, góp phần hình thành một lĩnh vực mới trong chuỗi giá trị năng lượng và carbon của Trung Quốc.
