Trong ngành năng lượng, hình ảnh những ngọn lửa bật lên và cháy suốt đêm ngày trên các giàn khoan dầu luôn là biểu tượng quen thuộc. Nhiều người thường nghĩ rằng đó là dấu hiệu của việc dầu mỏ được đốt cháy trực tiếp. Nhưng thực tế lại ẩn chứa nhiều điều thú vị hơn và nhiều vấn đề cần được quan tâm hơn.
Dầu mỏ được gọi là 'máu của ngành công nghiệp'. Xăng dầu, nhựa, cao su tổng hợp, dầu nhờn... đều là sản phẩm có nguồn gốc từ dầu mỏ. Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, có thể nói rằng mọi thứ đều không thể thiếu dầu mỏ.
Tôi tin rằng tất cả các bạn đều đã thấy điều này trên TV hoặc Internet: Khi khai thác dầu, một hoặc một vài đường ống cao sẽ được đặt gần mỏ dầu và miệng của những đường ống này sẽ liên tục phun ra lửa.
Có lẽ nhiều người nghĩ rằng mục đích của những đường ống phun ra lửa này là để đốt cháy dầu thừa hoặc để kiểm tra xem liệu dầu mới khai thác có đáp ứng được yêu cầu về độ tinh khiết hay không.
Tuy nhiên, thực tế lại không như vậy. Nếu cần kiểm tra độ tinh khiết của dầu, chỉ cần đưa chúng vào phòng thí nghiệm để kiểm tra, không cần thiết phải lắp đặt đường ống để dầu cháy.
Trước khi trả lời câu hỏi này, chúng ta cần hiểu quá trình chiết xuất dầu mỏ như thế nào. Thực tế, trong quá trình khoan giếng dầu, một ống chống sẽ được lắp đặt ở khu vực mà mũi khoan đã đi qua. Mục đích của ống chống này là để duy trì sự ổn định của lỗ khoan và đảm bảo rằng lỗ khoan không bị sụp.
Khi đầu mũi khoan đạt đến độ sâu của tầng dầu, một ống dẫn dầu sẽ được hạ xuống và nối với các thiết bị dẫn dầu và van. Để đưa dầu từ lòng đất lên bề mặt, hiện nay có ba phương pháp phổ biến.
Phương pháp đầu tiên: Sử dụng áp suất của tầng dầu
Ở độ sâu nơi có dầu ban đầu, áp suất ngầm rất lớn và duy trì ổn định. Khi khoan xong, sự cân bằng này bị phá vỡ. Với tác động của áp suất, dầu sẽ liên tục phun ra khỏi giếng khoan. Đây được gọi là 'giếng tự phun'.
Phương pháp thứ hai: Phun nước và tạo áp lực
Sau khi dầu tự phun ra một thời gian, áp suất trong hệ tầng dầu sẽ giảm và lượng dầu phun ra cũng sẽ giảm dần, thậm chí ngừng phun. Khi đó, cần khoan thêm một lỗ gần giếng dầu và bơm nước vào. Nước được dùng để duy trì áp suất dưới lòng đất và cho phép giếng dầu tiếp tục sản xuất.
Phương pháp thứ ba: Sử dụng máy bơm dầu
Ở một số mỏ dầu, dầu có thể đặc đến mức không thể tự phun ra ngay cả khi có áp suất đủ lớn. Lúc này cần sử dụng máy bơm để đưa dầu lên bề mặt. Dưới sự điều khiển của van, dầu được bơm lên sẽ không thể chảy ngược trở lại. Nói một cách đơn giản, nguyên lý hoạt động của máy bơm dầu tương tự như máy ép nước thường được dùng để lấy nước từ giếng khoan.
Tại sao trên các giàn khoan dầu luôn có những ngọn lửa 'không bao giờ tắt'?
Thực tế, dầu mỏ không phải là sản phẩm duy nhất được khai thác từ lòng đất. Các tài nguyên khác bao gồm khí tự nhiên, nước, vv. Sau khi khai thác dầu, các tài nguyên này được tách riêng biệt bằng công nghệ phù hợp. Dầu và nước được lưu giữ trong các bể chứa đặc biệt, trong khi khí tự nhiên sẽ được tiêu thụ bằng cách đốt cháy thông qua các thiết bị đánh lửa.
Vì vậy, các đường ống phun lửa trên giàn khoan không phải là để đốt cháy dầu mỏ mà để đốt khí tự nhiên liên quan.
Ngược lại với quan điểm phổ biến, ngọn lửa trên giàn khoan không phải là do đốt dầu mỏ. Thực tế, dầu được đưa đến nơi lưu giữ, trong khi khí tự nhiên đồng hành là nguyên nhân chính gây ra những ngọn lửa này.
Lý do chính để đốt khí tự nhiên liên quan là vì mục đích an toàn. Khí này là loại khí dễ cháy, không màu. Nếu khí tự nhiên này bị thải ra môi trường mà không được xử lý, nó có thể gây nguy hiểm do phát nổ khi tiếp xúc với ngọn lửa hoặc các yếu tố tự nhiên khác.
Nếu xảy ra vụ nổ, sẽ ảnh hưởng đến an toàn của nhân viên và thiết bị tại nơi khai thác dầu. Điều này có thể dẫn đến việc đốt cháy dầu mỏ, gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn. Vì lý do này, khí tự nhiên liên quan sẽ được thu gom và đốt cháy an toàn qua các thiết bị đánh lửa.
Khí đồng hành chủ yếu là methane, một loại khí dễ cháy và nguy hiểm nếu rỉ ra môi trường. Để đảm bảo an toàn, khí này được thu gom và điều hướng đến các hệ thống đốt cháy, nơi nó được xử lý một cách an toàn và bảo vệ môi trường.
Tại sao không thu thập và sử dụng khí tự nhiên liên quan thay vì đốt nó một cách vô ích?
Câu trả lời chính là việc thu thập khí tự nhiên liên quan trong quá trình khai thác dầu mỏ là một hành động không hiệu quả. Sản lượng khí tự nhiên liên quan trong các bể chứa dầu rất thấp. Mỗi tấn dầu khai thác thường chỉ đi kèm với một lượng nhỏ khí tự nhiên, từ hàng chục đến hàng trăm mét khối.
Nếu muốn thu hồi lượng khí tự nhiên này, một dự án lớn sẽ phải được triển khai, bao gồm việc đầu tư lớn vào máy móc, thiết bị, lao động và kinh phí. Về mặt kinh tế, việc thu hồi một lượng nhỏ khí tự nhiên liên quan này hoàn toàn không hiệu quả về chi phí.