Những người “chinh phục... Hải Thạch - Mộc Tinh”

Nguyễn Quỳnh Lâm cùng Trần Hồng Nam (nay là Tổng giám đốc Biển Đông POC) là những người đã được biết tiếng qua Dự án Biển Đông 01 - với hai mỏ khí là Hải Thạch - Mộc Tinh, có điều kiện địa chất phức tạp bậc nhất thế giới.

Nhiều người lấy làm lạ bởi lẽ Dự án Biển Đông 01 đã đi vào hoạt động suôn sẻ, Tổng giám đốc sẽ rất “nhàn”, bây giờ lại sang một dự án mới, mà nghe nói cũng đầy rẫy những khó khăn và rủi ro.

Từ trái sang ông Lý Văn Dao, ông Trần Hồng Nam, ông Nguyễn Quỳnh Lâm, ông Trần Việt Dũng, ông Huỳnh Minh Hải

Nhưng rồi tôi chợt nhớ đến vào cuối tháng 7-2014, hôm ấy nối khí từ mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh vào đường ống Nam Côn Sơn. Đây là công việc cực kỳ nguy hiểm, bởi lẽ dòng khí từ mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh được phun lên với áp suất tới 13.000 PSI (tương đương 900atm) và với nhiệt độ trên 150^oC. Thời điểm này rất dễ xảy ra sự cố, nên ở trung tâm xử lý và giàn khoan chỉ có những cán bộ có trách nhiệm mới ở lại, còn tất cả phải rời giàn.

Đến khi anh em ở ngoài giàn báo về là việc đấu nối khí đã thành công, gương mặt của Nguyễn Quỳnh Lâm mới giãn ra, như thể trút được gánh nặng ngàn cân. Tôi hỏi đùa anh rằng: “Cứ tạm coi là dự án này đã hoàn tất, anh có ý định tới đây thế nào?”. Nguyễn Quỳnh Lâm suy nghĩ một lát rồi mới trả lời: “Tôi muốn được sang làm Dự án Lô B - Ô Môn. Dự án đấy tuy không khó khăn, phức tạp quá như ở Hải Thạch - Mộc Tinh, nhưng cũng là một dự án phải làm việc trên một vùng địa chất hiếm gặp trên thế giới”. Nghe anh nói vậy, tôi cũng hơi ngạc nhiên, nhưng rồi chẳng dè đấy lại là chuyện thật về sau này.

Cho đến ngày hôm nay, Dự án Biển Đông 01 đã và đang là một mốc son của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN). Dự án này chứng minh một cách hùng hồn cho ý chí, nội lực và trí tuệ của những người thợ làm dầu khí Việt Nam. Chúng ta đã thành công ở một dự án, mà với những điều kiện địa chất hầu như chưa từng gặp trên thế giới. Để thực hiện thành công, đội ngũ lãnh đạo, các chuyên gia kỹ thuật của PVN đã phải xử lý những vấn đề kỹ thuật chưa từng gặp. Nếu nói về độ khó của dự án thì chỉ cần biết rằng, một tập đoàn dầu mỏ bậc nhất thế giới là BP đã phải rút lui, vì sợ rủi ro, mới thấy độ khó của dự án thế nào. Vậy mà chúng ta đã thành công. Và một điều kỳ lạ là trong dự án này đã quy tụ được một đội ngũ cán bộ, mà khi họ về làm cho dự án với tâm thế của những người đi chinh phục, những người chỉ thích đối mặt với thách thức, khó khăn. Cũng kỳ lạ là trong số những người ở đây, họ đang có vị trí làm ổn định, với mức lương cao nhưng sẵn sàng kéo nhau về, để thử sức mình đối mặt với khó khăn.

Giàn Biển Đông 01

Đó là những Trần Hồng Nam, nay là Tổng giám đốc Biển Đông POC; Lê Trần Minh Trí - Trưởng phòng Khoan của Lô B - Ô Môn; Hoàng Minh Hải - Trưởng phòng Tìm kiếm Thăm dò - Công nghệ mỏ; Phạm Tâm - Trưởng phòng Khoan và hoàn thiện giếng; Trịnh Ngọc Bảo - Phó phòng Khoan và Hoàn thiện giếng.

Một ngày cuối tháng 10 vừa rồi, tôi có may mắn được gặp những “kẻ” chinh phục này. Và câu chuyện họ kể cho tôi nghe, có những điều tôi thấy rất khó có thể lý giải được bằng suy nghĩ bình thường.

Hoàng Minh Hải là Chánh kỹ sư công nghệ mỏ ở một liên doanh nước ngoài, lương tháng khoảng 7.000USD, nhưng nghe lời “dụ dỗ” của Nguyễn Quỳnh Lâm, anh từ bỏ về làm cho Biển Đông POC.

Phạm Tâm là một chuyên gia cao cấp về khoan và là người có “lịch sử đi làm thuê” cho các công ty nước ngoài, lương cũng đang cao ngất ngưởng nhưng cuối cùng cũng theo về làm cho Biển Đông POC.

Còn như Trần Hồng Nam, đang làm việc ở Australia, cùng với gia đình yên ổn bên đó, nhưng cũng từ bỏ tất cả để về làm cho Dự án Biển Đông 01.

Anh em kể cho tôi nghe về những tháng ngày lao động gian khổ và phải đấu mưu, đấu trí với những vấn đề kỹ thuật hóc búa chưa bao giờ gặp ở mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh. Khi nói ra mới biết rằng, trong tất cả những con người này đều có dòng máu phiêu lưu, pha chất lãng tử, trong lòng luôn khát khao được đối mặt với khó khăn, chấp nhận thử thách.

Anh em kể cho tôi nghe rằng, cũng đã có những cặp vợ chồng suýt tan vỡ gia đình bởi chồng đang làm nơi lương cao, nay bỏ về nơi lương thấp và có khi còn biền biệt hàng tháng trời ngoài giàn khoan.

Một anh bảo tôi rằng, khó khăn gian khổ mấy anh em cũng chịu được, nhưng khổ nhất đó là sự cằn nhằn quanh năm suốt tháng của các bà vợ, mà nguyên do cũng chỉ vì nộp lương cho vợ ít hơn ngày xưa.

Ngày đầu thực hiện dự án, anh em phải ở trong những căn phòng mà đó là những chiếc công-ten-nơ xếp chồng lên nhau. Họ phải bàn bạc, xử lý không biết bao nhiêu vấn đề kỹ thuật hóc búa, thậm chí còn phải lao vào công việc trước sự nghi ngờ của rất nhiều người và của các cấp, các ngành. Khi dự án mới vào thực hiện, người ta đã hỏi tiền đâu ra mà thực hiện; rồi đến Tây còn phải bỏ huống hồ mấy ông Việt Nam; rồi nếu không thành công, đổ tiền đổ của xuống biển thì ai phải chịu trách nhiệm…

Nghĩ cũng buồn cười cho đất nước này! Đặc biệt là ở các cơ quan công quyền, rất nhiều người chưa bao giờ biết giàn khoan, không hiểu gì về công việc của những người dầu khí thì lại hay soi mói và cao giọng phán xét. Khi dự án chưa thực hiện xong họ lại nghi ngờ, dè bỉu. Đến khi dự án thành công, cho hiệu quả kinh tế tốt, mang lại lợi nhuận thì vẫn không ít người bĩu môi rằng: Có gì đâu, mấy ông dầu khí cứ chọc mũi khoan xuống rồi hút dầu đem bán thì ai chẳng làm được!

Thực hiện Dự án Biển Đông 01, đội ngũ cán bộ, kỹ sư đúng là những người chinh phục, là những kẻ lãng du với kỹ thuật, mà những người như Nguyễn Quỳnh Lâm, Trần Hồng Nam, Lê Trần Minh Trí, Hoàng Minh Hải, Phạm Tâm… là tiêu biểu. Với những người này, ở trong sâu thẳm suy nghĩ là sự khát khao được dấn thân, được chinh phục khó khăn, được đối mặt với thử thách. Và chính sự “lãng mạn” này đã chắp cánh cho họ.

Trở lại một chút với dự án này.

Hoạt động thăm dò - khai thác dầu khí ở Lô 05-2 và Lô 05-3 đã được triển khai từ năm 1992 trên cơ sở 2 PSCs với sự tham gia của các nhà thầu BP, ConocoPhillips và Tổng Công ty Thăm dò và Khai thác Dầu khí (PVEP).

Mỏ Hải Thạch được phát hiện năm 1995 bằng giếng khoan 05-2-HT-1X, ngay sau khi phát hiện, nhà thầu đã tích cực thực hiện chương trình thẩm lượng để giảm mức độ rủi ro và tăng độ tin cậy, đặc biệt là việc tính thể tích và độ liên thông của các vỉa chứa. Giếng thẩm lượng đầu tiên, 05-2-HT-2X khoan năm 1996. Giếng này đã tái khẳng định sự phân bố của các vỉa chứa đã gặp và phát hiện thêm các vỉa chứa khác.

Nhưng oái oăm là nhiệt độ vỉa chứa tại mỏ Hải Thạch và Mộc Tinh thay đổi trong khoảng 135^oC ở các vỉa chứa Miocen trên đến 175^oC ở các vỉa chứa Miocen dưới LMH45. Dự báo nhiệt độ cho các giếng khoan phát triển ở mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh dựa trên tài liệu giếng khoan, tài liệu thử vỉa từ các giếng khoan 05-2-HT-2X, 05-2-HT-3X và 05-3-MT-1X.

Các giếng khoan ở mỏ Hải Thạch cho thấy áp suất rất cao, lớn hơn 815atm (12.000 psia, highly over-pressure). Mức độ áp suất cao thay đổi theo cả chiều sâu lẫn diện rộng. Trong hệ tầng Miocen giữa, áp suất ở khối nâng trung tâm (horst) cao hơn áp suất ở vùng cánh (flank). Đối với hệ tầng Miocen trên, áp suất vỉa nằm ngay trên phần nâng cũng cao hơn phần rìa. Nguyên nhân của sự thay đổi áp suất này là do sự di chuyển chất lưu tập trung nhiều hơn vào phần nâng so với phần cánh. Áp suất giảm (pressure regression) ở vỉa chứa MMF30 có thể liên quan đến hệ thống đứt gãy hoặc tầng chứa này bị cắt bởi các thân cát phần trên.

 Khi nhận chuyển giao dự án từ nhà thầu BP, PVN đã xác định rằng, đây là khu mỏ có các điều kiện địa chất, kỹ thuật và kinh tế rất phức tạp, nhiều rủi ro. Đây cũng là trong số những lý do để Tập đoàn Dầu khí BP của Anh đã phải bỏ cuộc, khi mà họ đã phải đầu tư vào đây hơn 500 triệu USD, cộng với hơn 7 năm hoạt động tìm kiếm thăm dò. Với trình độ khoa học kỹ thuật trên thế giới tại thời điểm đó, rất nhiều chuyên gia dầu khí trên thế giới đã khuyến cáo các nhà lãnh đạo dầu khí Việt Nam không nên phiêu lưu, mạo hiểm. Do đó, khi tiếp tục triển khai dự án thì không thể kể hết được những khó khăn, thách thức đã gặp và phải vượt qua.

Theo thống kê của Offshore Technology và Infill Systems, toàn bộ khu vực Đông Nam Á ở thời điểm năm 2009 đang khai thác khoảng hơn 200 mỏ dầu khí, nhưng hầu hết ở mực nước dưới 130-150m. Đặc biệt đối với mỏ áp suất cao - nhiệt độ cao trước năm 2009 thì hầu như không có mỏ nào trong khu vực được phát triển và đưa vào khai thác. Chính vì vậy đối với các dự án thăm dò, phát triển và khai thác ở khu vực nước sâu xa bờ, đặc biệt những khu vực có điều kiện áp suất cao - nhiệt độ cao luôn gặp nhiều rủi ro lớn trong tất cả các lĩnh vực kỹ thuật, tài chính, quản lý, thương mại và chính trị - văn hóa.

Trong khi đó, hầu hết các vỉa ở mỏ Hải Thạch và Mộc Tinh có nhiệt độ cao và áp suất rất cao (HPHT) với nhiệt độ đáy giếng/áp suất đáy giếng từ 150^oC/680atm (10.000 psia) đến 205^oC/918atm (13.500 psia).

Cũng phải nói thêm rằng, ngay từ giai đoạn BP còn thăm dò, đã có không hiếm  các giếng khoan thăm dò và thẩm lượng tại hai mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh gặp sự cố, thời gian khoan hiệu dụng chỉ vào khoảng 73% (27% NPT), phổ biến nhất là khí xâm nhập vào giếng khoan do áp suất dị thường, mất dung dịch do sự chênh lệch giữa áp suất vỉa và áp suất vỡ vỉa nhỏ, kẹt thiết bị đo do chênh áp và một số vấn đề phức tạp khác liên quan đến dung dịch khoan và trám xi măng.

Điều quái quỷ ở đây là tầng áp suất tăng nhanh bắt đầu từ bên dưới các đới đất đá tuổi Pliocen từ độ sâu thẳng đứng từ khoảng 2.500m. Đường gradient áp suất tăng rất nhanh từ 10 đến 17ppg EMW chỉ trong vòng vài trăm mét. Sự tồn tại của khoảng chênh lệch rất nhỏ giữa áp suất thành hệ và áp suất vỡ vỉa (chỉ ~1 ppg) trong đất đá Miocen đã tạo ra những khó khăn và thách thức cho các công tác khoan và hoàn thiện giếng, điển hình là các vấn đề do mất ổn định thành giếng, mất dung dịch, khống chế khí xâm nhập gây nguy cơ phun trào giếng, các vấn đề do giảm hay tăng áp khi kéo hay thả thiết bị.

Trước đây, hệ dung dịch gốc nước thường dùng để khoan các giếng áp suất nhiệt độ thông thường, không cung cấp đủ khả năng kiểm soát tỷ trọng dung dịch động (ECD) trong phạm vi cho phép, khả năng kiểm soát sự lắng đọng barite, khả năng kiểm soát sự ổn định của các hóa chất và tính lưu biến của dung dịch khoan ở nhiệt độ cao và áp suất cao.

Trong khi khoan, nhiệt độ dung dịch tuần hoàn cao làm giảm tuổi thọ của các vật liệu cao su trong bộ đối áp (BOP). Nhiệt độ cao cũng làm giảm mạnh tuổi thọ các thiết bị điện tử dùng để đo đạc các thông số khoan, đo địa vật lý, đo chế độ khai thác của giếng. Ở môi trường nhiệt độ cao, sự giãn nở nhiệt của vật liệu trở nên rất lớn, đạt đến mức tới hạn sức bền của các vật liệu thép thông thường (L-80, N-80) vẫn được dùng để chế tạo các ống chống và đặc biệt là ống khai thác. Sự giãn nở nhiệt của chất lưu cũng gây ra áp suất rất lớn trong các khoảng không lòng giếng (vành xuyến) trong quá trình vận hành khai thác.

***

Nguyễn Quỳnh Lâm nhớ lại, anh kể, Dự án Biển Đông 01 được triển khai hết sức gấp rút, với tiến độ cơ bản rút ngắn so với tiến độ gốc do nhà thầu BP đưa ra là 18 tháng. Do đó, rất nhiều hạng mục được triển khai song song với dự phòng tiến độ gần như không có. Đây là thách thức lớn nhất trong công tác triển khai bất cứ dự án nào, vì thay đổi là điều không thể thiếu ở các dự án xây lắp, đặc biệt là ở dự án quy mô và phức tạp như Dự án Biển Đông 1.

Chính vì thế mà ta phải phát triển mỏ bằng cách dùng hệ thống đầu giếng nổi. Hệ thống này, trong bản vẽ nom “nhang nhác” một cây thông với cành chĩa lên trời, nên được gọi là “cây thông ngầm”.

Cũng phải nói thêm là hệ thống đầu giếng ngầm kiểu cây thông khai thác có thể vận hành với điều kiện nhiệt độ và áp suất như ở mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh lên đến 175^oC và 850atm (12.500 psia) là không tồn tại tại thời điểm năm 2009 và chưa có nhà cung cấp đầu giếng nào có thể khẳng định đến bao giờ họ mới phát triển hoàn chỉnh hệ thống này để cung cấp cho Biển Đông POC.

Biển Đông POC đã nghiên cứu và mạnh dạn đề xuất sử dụng phương án “đầu giếng và cây thông bề mặt” được phát triển từ công nghệ đầu giếng ngầm (Big bore system) để vừa đáp ứng được yêu cầu vận hành cũng như yêu cầu thiết kế giếng theo kiểu “big bore” được kế thừa từ các tập đoàn dầu khí đa quốc gia khác như Total, Exxon…

Đối với giàn khoan, tại thời điểm 2009, không có giàn khoan Semi-TAD nào trên thế giới có thể đáp ứng được yêu cầu để khoan các giếng tại vùng mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh. Việc xây dựng giàn khoan mới đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kỹ thuật trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết để đạt được tiến độ dự án. Để đảm bảo công tác khoan thành công, việc xây dựng mới giàn khoan tiếp trợ bán tiềm thủy PV Drilling V lớn nhất thế giới tại thời điểm 2009 theo yêu cầu kỹ thuật của Biển Đông POC đã được giao cho PV Drilling với các đặc tính kỹ thuật: Hệ thống đối áp lên đến 1.020atm (15.000 psia); Hệ thống tháp khoan có sức kéo lên đến 1,5 triệu lbs; Thân tàu lớn hơn rất nhiều so với các giàn Semi-TAD khác đang được cung cấp trên thị trường để có thể hoạt động hiệu quả trong vùng biển khắc nghiệt như mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh của Việt Nam.

Và sau gần 3 năm thiết kế và chế tạo, đến đầu năm 2013, giàn khoan tiếp trợ nửa nổi nửa chìm PV Drilling V đã được hoàn thành và chuyển về Hải Thạch - Mộc Tinh ngay. Đây là giàn khoan rất hiện đại và trên thế giới chỉ có 8 giàn kiểu này.

Trong điều kiện giếng khoan có áp suất và nhiệt độ “quá mức bình thường” như ở Hải Thạch - Mộc Tinh, thì việc ngăn chặn dòng khí phụt lên một cách “tự do” là cực kỳ khó khăn và đòi hỏi điều chỉnh dung dịch khoan phải cực chuẩn.

Anh Phạm Tâm, Trưởng phòng Công nghệ Khoan và Hoàn thiện giếng hào hứng kể cho chúng tôi nghe về “nghệ thuật” bơm dung dịch khoan vào giếng và “nghệ thuật” pha trộn dung dịch. Sở dĩ phải dùng chữ “nghệ thuật” ở đây là chính vì sự điêu luyện, tinh xảo, chính xác của những người thợ. Dung dịch khoan giống như một thứ bùn. Đặc quá thì khí không lên được; mà nhẹ quá thì có khi nổ tung cả giếng. Chính vì thế phải rất “nghệ thuật” mới điều khiển được dòng khí bằng dung dịch khoan.

Một thành công rất lớn của đội ngũ cán bộ kỹ thuật của Biển Đông 01 là các anh đã nghiên cứu sản xuất thành công một loại xi măng biết “giãn nở, co ngót” theo sự thay đổi của nhiệt độ để trám lỗ khoan. Nói về xi măng, từ xưa đến nay, ai chẳng biết, chẳng nghĩ rằng nó là cái giống “đông cứng” và càng cứng càng tốt. Ấy vậy mà giếng khoan ở Hải Thạch - Mộc Tinh lại phải cần một loại xi măng khi nóng thì nở ra và lạnh thì co lại.

Các cán bộ kỹ thuật của Biển Đông POC đã mày mò, nghiên cứu và pha trộn các chất phụ gia để có được loại xi măng này. Xi măng thì quá sẵn, Việt Nam đang thừa, nhưng chất phụ gia là gì, tỷ lệ pha trộn bao nhiêu thì lại là chuyện cực kỳ phức tạp. Phải mất cả gần nửa năm trời cùng với các chuyên gia nước ngoài thí nghiệm, rồi mang đi tới các trung tâm danh tiếng nhất thế giới kiểm nghiệm, trong những điều kiện nhiệt độ, áp suất còn khắt khe hơn cả ở Hải Thạch - Mộc Tinh.

Và cho tới nay, các giếng khai thác của Dự án Biển Đông 01 đang vận hành rất an toàn, điều đó minh chứng cho việc thiết kế là cực chuẩn, chất lượng thiết bị hoàn toàn đảm bảo.

Trong bối cảnh giá dầu thô giảm thê thảm, thì dòng khí và condensate từ Hải Thạch - Mộc Tinh đang là “con gà đẻ trứng vàng” cho PVN.

Bây giờ, một số người chinh phục từ dự án Biển Đông 01 đã bắt đầu chuyển sang Dự án Khí Lô B Ô Môn. Và ở đây, họ sẽ lại bắt đầu một cuộc chiến đấu với những khó khăn, thách thức mới.

Nguyễn Như Phong

Số Xuân 2016