Giải pháp sáng tạo mang lại giá trị lớn

Năm 1993, các chuyên gia của Vietsovpetro phối hợp với Công ty Khí đốt (tiền thân của Tổng công ty Khí Việt Nam - PV GAS) khởi động dự án thu gom khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ về bờ cho nhu cầu nhiệt điện đất liền với lưu lượng dự kiến 1 triệu m3/ngày. Công tác thiết kế hệ thống thu gom khí đồng hành mỏ Bạch Hổ bắt đầu được triển khai, bao gồm: hệ thống thu gom và tách condensate ngưng tụ ngoài khơi trên giàn công nghệ trung tâm số 2 (CTP-2), đường ống dẫn khí Bạch Hổ - Dinh Cố - Bà Rịa - Phú Mỹ - Thủ Đức, trạm xử lý khí Dinh Cố và trạm phân phối khí Bà Rịa. Tuyến đường ống dưới biển, từ mỏ Bạch Hổ đến bờ biển Long Hải, bọc bê tông dài 106,5 km, dày 11,9 mm và 14,3 mm, chôn sâu dưới đáy biển ở độ sâu 0,9-3 m và tuyến đường ống Long Hải - Bà Rịa dài 16,72 km, dày 9,5 mm, chôn sâu dưới đất được tổ chức thực hiện. Đường ống và các thiết bị trạm phân phối khí (1 dây chuyền cấp khí công suất 1 triệu m3/ngày, gồm các thiết bị lọc, gia nhiệt, điều khiển áp suất và bộ đo đếm khí) đến Nhà máy Nhiệt điện Bà Rịa đã được thiết kế lắp đặt theo tiêu chuẩn NACE MR 175 dành cho khí chưa qua xử lý.

Kết quả tính toán thủy động lực học vận chuyển khí qua đường ống Bạch Hổ - Dinh Cố cho thấy, để vận chuyển khí đồng hành, lưu lượng 1 triệu m3/ngày từ mỏ Bạch Hổ đến Dinh Cố, tổn hao áp suất sẽ ở mức 15-17 atm. Như vậy, nếu áp suất khí tại Dinh Cố duy trì 20 atm, thì áp suất tại đầu vào đường ống trên CTP-2 ở mỏ Bạch Hổ phải không thấp hơn 35 atm. Tại mỏ Bạch Hổ, sản phẩm các giếng khai thác ở tầng móng trung tâm, trên giàn nhẹ BK-2 có lưu lượng khoảng 1.000 tấn/ngày, áp suất miệng giếng đến 40 atm, nhiệt độ đạt 100oC được thu gom và chuyển đến bình tách khí trên giàn CTP-2 để tách ở áp suất 37-38 atm.

Ngày 17/4/1995, lần đầu tiên Vietsovpetro thực hiện thu gom và vận chuyển dòng khí đồng hành vào bờ. Công nghệ thu gom khí đồng hành mỏ Bạch Hổ và vận chuyển vào bờ qua đường ống fastrack CTP-2 - Dinh Cố - Bà Rịa, không cần máy nén được thực hiện theo trình tự: Hỗn hợp dầu khí từ các giếng ở tầng móng trên BK-2 có áp suất miệng giếng cao, khoảng 40 atm và nhiệt độ 100oC được đưa đến bình tách khí cao áp. Tại đây, thực hiện tách khí ở áp suất 37-38 atm, khí tách ra ở nhiệt độ 100oC và áp suất bình tách được làm lạnh bằng cách đưa vào đường ống ngầm dưới đáy biển từ BK-2 đến BK-3, đường kính 325×16 mm, chiều dài 2,9 km và ngược lại từ BK-3 về CTP-2 dài 2,9 km.

Trong quá trình vận chuyển khí từ BK-2 đến BK-3 rồi về CTP-2, nhiệt độ dòng khí giảm nhanh và bằng nhiệt độ nước biển ở vùng đáy (khoảng 22-25oC), một lượng lớn chất lỏng trong dòng khí được tách ra. Hỗn hợp lỏng khí này được vận chuyển đến bình tách lỏng (Slugcatcher) đặt trên CTP-2. Sau khi tách chất lỏng, khí ở áp suất 35 atm được đưa đến đường ống fastrack CTP-2 - Dinh Cố, vận chuyển vào bờ đến Nhà máy Nhiệt điện Bà Rịa. Áp suất khí trong đường ống đến Dinh Cố ở mức 22 atm, nhiệt độ điểm sương của khí khoảng 22oC. Lưu lượng khí đồng hành vận chuyển vào bờ đạt 1 triệu m3/ngày, đến Nhà máy Nhiệt điện Bà Rịa, làm nhiên liệu thay thế nguồn DO.

Như vậy, việc xây dựng nhanh đường ống Bạch Hổ - Dinh Cố - Bà Rịa và sớm đưa khí đồng hành vào bờ bằng nguồn năng lượng vỉa của các giếng dầu tầng móng mỏ Bạch Hổ ở Vietsovpetro không cần máy nén đã đánh dấu lần đầu tiên công tác thu gom và sử dụng khí đồng hành tại các mỏ ngoài khơi Lô 09-1 được thực hiện, mang lại hiệu quả kinh tế cao và góp phần giảm lượng khí đồng hành bị đốt bỏ ngoài khơi các mỏ của Vietsovpetro.

Tiếp sau đó, Vietsovpetro đã nghiên cứu và ứng dụng thành công giải pháp gia tăng sản lượng khí vận chuyển vào bờ bằng bộ phối trộn Ejector. Theo đó, dòng khí sau bình tách ở điều kiện áp suất thấp (28-37 atm) được phối trộn với với dòng khí có áp suất cao (100 atm) từ giàn nén Nhỏ để được dòng khí có áp suất 57-58atm, đảm bảo vận chuyển được 2 triệu m3/ngày vào bờ, cung cấp nhiên liệu cho Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ.

Đây là giải pháp tạm thời trong thời gian chờ xây dựng giàn nén khí trung tâm mỏ Bạch Hổ nhưng đã đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn trong thời gian 1996-1997, giúp Petrovietnam tiết kiệm được hàng trăm tỷ đồng. Điều quan trọng là đã thu gom và vận chuyển khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ vào bờ đủ cung cấp cho các Nhà máy điện Bà Rịa và Phú Mỹ 1 với tổng công suất phát điện gần 600 MW trong điều kiện chưa có giàn nén khí trung tâm.

Năm 1999, khi Nhà máy Xử lý khí hóa lỏng Dinh Cố đi vào vận hành, hệ thống đã nâng công suất vận chuyển lên mức 4,2-4,3 triệu m³ khí/ngày. Tiếp đó, khi Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 2 chính thức hoạt động, tổng lưu lượng khí đưa vào bờ đã đạt mức 5,6 triệu m³/ngày.

Hiệu quả kinh tế gắn với bảo vệ môi trường

Ngoài việc thu gom khí để vận chuyển vào bờ, nhóm nghiên cứu đã đưa ra được các giải pháp công nghệ sử dụng khí đồng hành tại các mỏ của Vietsovpetro, bao gồm: Sử dụng khí đồng hành để khai thác dầu khí bằng gaslift; sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ tuabin khí để phát điện tại các công trình dầu khí ở mỏ Bạch Hổ, mỏ Rồng thay thế cho các máy phát điện sử dụng dầu DO.

Không dừng lại ở đó, từ năm 2012, các kỹ sư của Vietsovpetro bắt đầu nghiên cứu giải pháp thu gom hơi thoát ra từ các van thở trên tàu chứa dầu VSP-02 để làm nhiên liệu cho nồi hơi thay thế cho dầu FO. Tính từ năm 1995 đến ngày 1/7/2025, Vietsovpetro đã thu gom và vận chuyển về bờ 23 tỷ 120 triệu mét khối khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ để phục vụ nhu cầu phát triển công nghiệp khí, điện, đạm, hóa dầu và dân sinh, tạo tiền đề tin cậy và nền tảng vững chắc để phát triển ngành công nghiệp khí.

Việc hình thành hệ thống thu gom, xử lý, vận chuyển và sử dụng khí đồng hành ở các mỏ Bạch Hổ và Rồng của Vietsovpetro tại Lô 09-1 đã mở ra những cơ hội lớn trong đầu tư và phát triển thu gom khí đồng hành từ các mỏ dầu lân cận mà Petrovietnam đã, đang và sẽ khai thác tại thềm lục địa phía Nam Việt Nam.

Đến nay, hệ thống thu gom, xử lý và vận chuyển khí đồng hành tại các mỏ Bạch Hổ và Rồng ở Lô 09-1 ngày càng hoàn thiện, mang đến cho Vietsovpetro kết quả sử dụng khí đồng hành hiệu quả đến trên 90%. Các công trình của Vietsovpetro tại Lô 09-1 thực sự đã trở thành trung tâm lưu chuyển khí và kết nối các mỏ Rồng, Rạng Đông, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Sư Tử Trắng, Hải Sư Đen, Hải Sư Trắng, Tê Giác Trắng, Cá Ngừ Vàng, Thiên Ưng, Đại Hùng tại thềm lục địa phía Nam Việt Nam.

Việc nghiên cứu và sử dụng hiệu quả khí đồng hành ở các mỏ của Liên doanh Vietsovpetro đã và đang đem lại lợi ích kinh tế - xã hội rất to lớn, đóng góp tích cực trong việc bảo vệ môi trường sinh thái, thúc đẩy phát triển năng lượng bền vững. Đây là minh chứng cho tầm nhìn chiến lược, sự sáng tạo công nghệ và tinh thần tiên phong của tập thể “những người đi tìm lửa” Vietsovpetro.