Nơi quyết định tương lai dầu mỏ Mỹ
Vùng phía tây giáp với Montana là vùng đất rộng 4.000 km2, một trong những vùng đất hoang vu, không một bóng người, tại đây du khách có thể chứng kiến bầy trâu rừng ung dung gặm cỏ.
Nhưng giờ đây, bang ở vùng cực bắc, vùng đất đặc trưng của Mỹ, đang có sự thay đổi triệt để. Dầu mỏ là lý do cho sự thay đổi này.
Trên con đường cao tốc trước đây ít năm còn thưa thớt xe cộ nay hàng ngày có hàng nghìn xe tải chạy rầm rầm. Ngồi trong ô tô khi băng qua những ngọn đồi, người ta có thể nhìn thấy những đốm lửa cao hàng mét, đó là khí từ trong lòng đất thoát ra và bị đốt bỏ từ những dàn khoan dầu.
Khí đốt ở khu vực Bakken bùng cháy vì không thể chuyển đi, lượng khí đốt này song hành cùng với việc khai thác dầu mỏ.
Sự bùng nổ dầu mỏ đã mang lại cho bang North Dakota thêm một biệt danh “Kuwait trên thảo nguyên”.
Cũng như Kuwait, trong tương lai, vùng đất này sẽ đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực kinh doanh dầu khí trên thế giới. Cơ quan tài nguyên của bang tin rằng chỉ ít năm nữa North Dakota có thể vượt Texas và trở thành địa phương sản xuất dầu mỏ lớn nhất Mỹ. Theo dự đoán, sâu trong lòng đất khoảng 3 km, dưới lớp cỏ trên thảo nguyên, có chừng 500 đến 900 tỷ thùng dầu mỏ.
Trâu rừng ung dung gặm cỏ ở North Dakota.
Phòng thí nghiệm cho cả thế giới
Tuy nhiên, sự phát triển ở North Dakota không chỉ có ý nghĩa quyết định đối với nước Mỹ: công nghệ mà các doanh nghiệp và các nhà khoa học đang thử nghiệm tại đây có thể dẫn đến một sự bùng nổ dầu mỏ mới trên thế giới. Từ khoảng 10 năm nay, các doanh nghiệp ở North Dakota khai thác dầu mỏ từ vùng đất có sự hình thành địa chất mang tên là Bakken. Vùng đất này có diện tích gấp rưỡi nước Đức và hình thành từ đá phiến.
Theo một nghiên cứu của viện chính sách IHS của Mỹ thì các quốc gia bên ngoài nước Mỹ có khoảng 146 vùng đá phiến tương tự với số lượng dầu mỏ có thể khai thác là 300 tỷ thùng, đủ để cung cấp cho nhân loại xăng dầu, xăng máy bay và các nguyên liệu hóa chất với mức tiêu thụ như hiện nay 10 năm liền. Từ đá phiến ở North Dakota với công nghệ hiện nay, các doanh nghiệp có thể khai thác từ 25 đến 45 tỷ thùng. Đây sẽ là sự bùng nổ lớn nhất về khai thác dầu mỏ trong lịch sử gần đây.
Vì vậy những công nghệ được áp dụng thành công tại đây có thể trở thành hình mẫu cho toàn cầu. Và cả những tác động đến môi trường và khí hậu do khai thác dầu không theo quy ước cũng bộc lộ đầu tiên tại đây.
Sự bùng nổ dầu mỏ cách đây chín năm xuất phát từ đôi bàn tay của ông Wayne Biberdorf. Biberdorf sống ở thị xã Williston - tại đây khách thăm vẫn gặp vị kỹ sư đã về hưu ở trung tâm đào tạo công nhân dầu khí thuộc một trường đại học của địa phương. Ông mặc quần Jeans, sơ mi kẻ sọc, chòm râu bạc và đầu đội mũ cầu thủ bóng chày.
Biberdorf sống nhiều năm tại các dàn khoan dầu và tham gia tiến hành hàng trăm mũi khoan, trong đó có mũi khoan vào mùa thu năm 2004. Hồi đó, ông làm việc trong một container có lò sưởi của doanh nghiệp dầu mỏ Hess, ngoài trời rét thấu xương. Biberdorf điều khiển mũi khoan 12 giờ đồng hồ mỗi ngày và đằng đẵng như vậy ba tháng trời liên tục.
Ngày nay, những người kế nghiệp ông làm việc trên bàn phím. Một số làm việc theo kiểu điều khiển từ xa của phi công điều khiển máy bay không người lái, họ ngồi tại trung tâm tập đoàn ở Houston thuộc bang Texas, cách miền nam North Dakota 2.500 km. Thời gian tiến hành một mũi khoan trước là ba tháng, nay chỉ còn 20 ngày. Sau đó, xe tải chuyển dàn khoan đã tháo dỡ thành nhiều bộ phận để đi đến các địa điểm khác. “Giờ đây mọi việc diễn ra như trên băng chuyền,” Biberdorf nói.
Mùa đông 2004, sau khi ông và các đồng nghiệp khoan sâu 2 km vào lòng đất, họ thận trọng chuyển mũi khoan theo chiều ngang. Trên con đường đi song song với mặt đất, mũi khoan chọc vào lớp đá phiến khoảng vài trăm mét. Khả năng khoan ngang là bước ngoặt tạo ra sự bùng nổ ở Bakken.
Sau khi những người thợ tống những cái ống theo đường khoan đi xuống lòng đất thì hàng chục chiếc xe tải khổng lồ chở tới nửa triệu lít nước kéo tới. Máy bơm bơm nước trộn cát và các loại hóa chất vào lòng đất. lỗ khoan to bằng lòng bàn tay kéo dài hai km chịu sức ép lớn đến mức tạo ra một cái rãnh dài trong lớp đá phiến. Phương pháp này có tên là Fracking được áp dụng lần đầu ở North Dakota và đưa được một lượng lớn dầu mỏ lên mặt đất. Dầu mỏ hơi sánh, trông như Coca-Cola và mầu sắc cũng vậy.
Hồi đó phương pháp Fracking tuy đã được áp dụng thành công trong việc khai thác khí đốt, thí dụ như ở bang Pennsylvania, tuy nhiên không có gì chắc chắn sẽ thành công ở North Dakota.
Ngay từ năm 1952, các doanh nghiệp dầu mỏ đã biết về sự có mặt của dầu mỏ trong đá phiến, khi các nhà địa chất phát hiện hình thái Bakken tại một trang trại cùng tên. Vấn đề ở chỗ, khi đó chưa có phương pháp kỹ thuật nào có thể đưa dầu mỏ kết dính với lớp đá phiến lên trên mặt đất.
Vì vậy các doanh nghiệp dầu tập trung vào việc khai thác dầu mỏ ở dạng lỏng mà người ta đã phát hiện ở sâu bên dưới lớp đá phiến trong lòng đất.
Cho đến những năm tám mươi, việc khai thác dầu mỏ ở North Dakota diễn ra trôi chảy. Sau đó các mỏ dầu ở đây bị bơm đến cạn kiệt. Các doanh nghiệp kéo nhau ra đi. Hàng ngàn lao động bị thất nghiệp và họ cũng rời thảo nguyên.
Hồi đó Lynn Helms cũng như Wayne Biberdorf làm việc cho hãng dầu Hess ở New York. Trong cuộc khủng hoảng này, nhà địa chất chuyển sang làm việc cho Cơ quan quản lý khoáng sản của nhà nước. Hồi đó cơ quan này chẳng có tiếng tăm gì, nhân viên rảnh rỗi suốt ngày ngồi tán chuyện và uống cà phê. Những giếng khoan mà họ phải quản lý có thể đếm trên đầu ngón tay. Tình hình cứ thế trôi đi suốt hai chục năm.
Giờ đây nhà địa chất Helms là nhân vật quan trọng đứng hàng thứ hai sau thống đốc bang Jack Dalrymple.
Trong số 9.400 mỏ dầu đang hoạt động thì hầu như không có mỏ nào không có giấy phép do ông Helms cấp. Mỗi ngày tại đây khai thác 900.000 thùng dầu, do đó North Dakota trở thành nơi khai thác dầu mỏ lớn hàng thứ hai ở Mỹ, sau Texas.
Dầu mỏ mang lại sự thịnh vượng cho vùng thảo nguyên: Năm 2012 North Dakota có mức tăng trưởng kinh tế là 14%. Ở khu vực Bakken hầu như không có người thất nghiệp, hoàn toàn khác với phần còn lại của nước Mỹ đang sống dở chết dở vì khủng hoảng kinh tế. Lương ở đây khá cao, lương lái xe tải một năm lên đến 100.000 đôla.
Nhiều doanh nghiệp thất bại
Khi đề cập lịch sử phát triển mang tính bùng nổ của vùng Bakken, nhà địa chất Helms cho rằng trước hết phải nói đến lịch sử tiến bộ kỹ thuật của ngành công nghiệp dầu mỏ.
Sau khi sự bùng nổ dầu mỏ lần thứ nhất bị đột ngột chững lại trong những năm tám mươi, một số doanh nghiệp tìm cách khai thác dầu từ đá phiến bằng cách tiếp tục khoan thẳng xuống lòng đất. Song lượng dầu mà họ thu được chẳng là bao.
Tình hình vẫn không tiến triển cho đến khi các kỹ sư tìm cách áp dụng phương pháp fracking khoan xuyên qua lớp đá phiến. Một số doanh nghiệp ở Montana đã thành công với công nghệ này, nhưng “ở North Dakota, các lớp đá phiến lại quá khác nhau,” Helms giải thích.
Mùa đông năm 2004 Wayne Biberdorf đã thực hiện các mũi khoan ngang và tạo ra sự đột biến.
Sản xuất dầu mỏ ở vùng Bakken. Biểu đồ phía dưới là sản xuất ở các mỏ dầu theo kiểu thông thường, mầu xanh là khai thác từ các lớp đá phiến.
Tiến bộ kỹ thuật còn tiếp diễn. Ông Helms kể, thời kỳ đầu các doanh nghiệp chỉ lấy được khoảng 1% dầu trong lòng đất, nay tăng lên từ 5 đến 7%. Được như vậy một phần là do có sự hiểu biết cặn kẽ hơn về cấu tạo địa chất ở vùng Bakken.
Thời kỳ đầu, người ta khoan theo kiểu ăn may. Qua áp lực và nhiệt độ người ta có thể biết vị trí mũi khoan. Giờ đây các nhân viên của Helms đã lập bản đồ dưới lòng đất của bang và mức độ chính xác tới hàng mét.
“Khoan, khoan và khoan”
Người ta không thể đơn giản sao chép phương pháp công nghệ này để áp dụng cho các địa bàn khác. Dầu mỏ ở hình thái Bakken chịu một áp lực rất lớn vì bên trên và bên dưới là một lớp đất sét tạo thành một khoang trống khép kín. Khi thực hiện công nghệ fracking thì dầu trong lớp đá phiến tự trào lên mặt đất. Ở các hình thái đá phiến khác, nhiều khi không có sức nén này và người ta phải dùng bơm để đưa dầu lên do đó giá thành khai thác cao hơn nhiều.
Trước kia trên mỗi dàn khoan chỉ có một giếng khoan, ngày nay có tới tám giếng và trong tương lai có thể lên 16 giếng vì thế lượng dầu khai thác trên đơn vị một hecta cũng tăng đáng kể.
Do liên tục phát huy sáng kiến cải tiến nên theo Lynn Helms, trong thời gian tới, tỷ lệ dầu khai thác được từ lòng đất có thể đạt 15%. Điều này có nghĩa là tăng gấp đôi tỷ lệ khai thác hiện nay. Cứ khai thác thêm được một phần trăm sẽ tăng thêm doanh thu một năm khoảng 100 tỷ đôla.
Một trong những ẩn số lớn nhất đối với sự bùng nổ dầu đá phiến ở North Dakota, và cả ở các bang khác của Mỹ như Texas, Arkansas, Wyoming và West Virginia: sự bùng nổ này kéo dài bao lâu? Cục Địa chất Mỹ dự báo chậm nhất sau mười năm nguồn tài nguyên này sẽ cạn kiệt.
Khai thác dầu từ đá phiến ở Mỹ. Sản lượng ở Bakken có thể giảm từ sau năm 2020.
Nếu như vậy thì hầu hết chi phí cho các mũi khoan, thường lên tới nhiều nhất là mười triệu đôla, chỉ sau một năm là thu hồi vốn. Nhưng muốn cho sự khai thác dầu từ đá phiến trở thành lâu dài và tạo ra được một sự hồi sinh của dầu mỏ thì tuổi thọ của các giếng dầu phải dài hơn. Bên cạnh việc áp dụng các công nghệ mới để tăng cường tỷ lệ khai thác thì trong tương lai, theo Lynn Helms nhất thiết phải thực hiện “khoan, khoan và tiếp tục khoan” Trong những năm tới ở North Dakota sẽ có tổng cộng 45.000 giếng dầu mới.
Nhu cầu về vật tư và tài nguyên phục vụ khai thác dầu cực kỳ lớn. Để có thể fracking một mũi khoan cần có 800 lượt xe tải chở nước cỡ lớn. Ngoài ra cần một khối lượng lớn cát và vật liệu xây dựng.
Lượng nước bơm vào lòng đất sau nhiều tháng sẽ truồi lên bề mặt và kéo theo các tạp chất trong đó có muối và các độc tố và chất phóng xạ. Lượng nước này phải được thu gom và dùng xe vận chuyển đến địa điểm xử lý.
Thảm họa ống dẫn dầu lịch sử
Để giảm lượng xe tải, người ta xây dựng một mạng lưới đường ống dày đặc như mạng nhện ở North Dakota phục vụ việc vận chuyển dầu mỏ, khí đốt, nước sạch và nước thải. Trong bốn năm qua, 88.000 km đường ống đã được lắp đặt và nhiều nghìn km nữa sẽ tiếp tục được triển khai.
Lượng xe tải có giảm nhưng vẫn xẩy ra các vụ tai nạn nghiêm trọng, nhất là trong mùa đông. Ngay cả hệ thống đường ống cũng không phải là không ẩn chứa hiểm nguy.
Mới đây đã xẩy ra một vụ rò rỉ dầu từ đường ống ở gần thị trấn Tioga và đây là vụ tai họa dầu mỏ lớn nhất trong lịch sử North Dakota: khoảng ba triệu lít dầu tràn ra một khu vực hoang vắng trong nhiều ngày liền trước khi được phát hiện.
Bên cạnh nguy cơ đối với môi trường còn có một vấn đề được đặt ra là liệu tiến bộ khoa học kỹ thuật có thể bảo đảm để sự bùng nổ kéo dài hàng chục năm nữa hay không. Một vấn đề khá đơn giản có thể làm cho bữa tiệc tài nguyên ở “Thảo nguyên Kuwait” bị dừng đột ngột, liên quan đến giá dầu cao hiện nay: ở Bakken, giá thành một thùng dầu mỏ từ 35 đến 60 đôla. Nếu giá dầu hiện nay là 114 đôla/thùng quay lại mức giá năm 2003 là 30 đôla/thùng thì coi như cơn sốt dầu sẽ nguội lạnh ngay.
Những người chơi mới
Hiện Trung Quốc và Argentina đang tiến hành thử nghiệm những mũi khoan vào đá phiến để khai thác dầu. Một số doanh nghiệp đang nhòm ngó Bắc Phi.
Một điều có thể khẳng định, bắt chước Mỹ không phải chuyện dễ. Vì ở bên ngoài nước Mỹ thường thiếu hạ tầng cơ sở và thiếu nguồn nước để thực hiện công nghệ fracking. Ngoài ra vùng núi non hiểm trở hay sa mạc mênh mông cũng là điều cản trở việc khai thác.
Tuy nhiên theo tấm gương North Dakota thì ta thấy các doanh nghiệp bao giờ cũng tìm được lối đi dẫn đến sản phẩm của họ – cho dù có khó khăn đến mấy. Vấn đề khác được đặt ra là liệu người dân có ủng hộ việc khai thác dầu kiểu này hay không?
Tại North Dakota ảnh hưởng tới môi trường, cảnh quan hết sức rõ rệt, cho dù ở đây dân cư rất thưa thớt. Khung cảnh một nước Mỹ nguyên thủy đẹp như tranh đang dần dần bị công nghiệp hóa. Các doanh nghiệp đã phát hiện ra những vùng đất hoang dã cuối cùng để khai thác cho mình, nơi bầy trâu rừng đang ung dung gặp cỏ.
Nguồn:
TIN KHÁC
Dung Quất - nơi bắt nguồn cho khát vọng phát triển ngành lọc hóa dầu Việt Nam(17/07/2024)
Hệ thống thu gom dầu tràn trên biển(15/07/2024)
Cách nhận biết xe ô tô đang sử dụng xăng không đạt tiêu chuẩn(23/05/2024)
Vì sao nên đổ nhiên liệu Euro 5 cho xe diesel thế hệ mới?(12/04/2024)
Nhật Bản thử nghiệm thành công tàu hybrid sử dụng pin hydro và diesel sinh học(08/04/2024)
