Hành trình từ BK đến BK Min


Kế hoạch phát triển mỏ Bạch Hổ đầu tiên do Viện nghiên cứu và thiết kế dầu khí biển Sakhalin, thuộc Liên Xô cũ, thực hiện năm 1982. Theo kế hoạch phát triển mỏ này thì tại mỏ Bạch Hổ sẽ xây dựng 10 giàn khoan – khai thác cố định (giàn MSP) và một trạm rót dầu không bến (UBN) với tàu chứa dầu. Cũng theo kế hoạch này, trong giai đoạn 2 sẽ xây dựng giàn xử lý trung tâm ở phía Bắc mỏ Bạch Hổ cùng với tuyến đường ống dẫn dầu về bờ nhưng sau này thay đổi, không triển khai thực hiện.  Các giàn MSP và UBN nối với nhau bởi hệ thống đường ống ngầm dưới biển. Trên các giàn MSP thực hiện việc khoan, khai thác và tách khí đồng hành, sau đó dầu được vận chuyển đến UBN và được tách nước trên tàu chứa dầu trước khi xuất bán. Như chúng ta đã biết, Vietsovpetro đã khai thác tấn dầu đầu tiên tại mỏ Bạch Hổ từ 06/1986 bởi giếng khoan BH-01 trên giàn MSP-1.
Kể từ 09/1988, sau khi có phát hiện mang tính lịch sử về sự tồn tại dầu trong đá móng tại mỏ Bạch Hổ với trữ lượng lớn và áp suất vỉa cao đã làm thay đổi khuynh hướng phát triển mỏ Bạch Hổ so với ban đầu. Theo khuynh hướng phát triển mới này thì tại khu vực phía Nam mỏ Bạch Hổ không xây dựng các giàn MSP như khu vực phía Bắc, thay vào đó là xây dựng các giàn khai thác vệ tinh và giàn công nghệ trung tâm nhằm tận dụng năng lượng vỉa để vận chuyển dầu từ các giàn vệ tinh về giàn công nghệ trung tâm xử lý mà không cần dùng máy bơm. Và khái niệm giàn BK bắt đầu xuất hiện trong Kế hoạch phát triển mỏ Bạch Hổ năm 1990 do Viện Nghiên cứu Khoa học và Thiết kế Dầu khí biển (Viện NIPI) của Vietsovpetro thực hiện.
Chắc chắn rằng cho đến bây giờ,  hẳn có rất nhiều người hỏi: tên BK có nghĩa là gì? Tại sao lại gọi là BK? Thực chất BK là từ được phiên âm từ tiếng Nga (БК – Блок-Кондуктор). Giàn BK được hiểu là một giàn nhẹ với kết cấu và thiết bị đơn giản, được thiết kế để khoan bằng tàu khoan di động (jack-up rig), khai thác dầu khí để vận chuyển đến giàn trung tâm xử lý. Giàn BK là một giàn vệ tinh được xây dựng xung quanh giàn công nghệ trung tâm. Như vậy, ở Việt Nam, khái niệm giàn BK chỉ có ở Vietsovpetro và thực chất nó chính là giàn đầu giếng vệ tinh (sattlite wellhead platform) như ở các công ty khai thác dầu khí khác.
Lịch sử thiết kế và xây dựng các giàn BK tại các mỏ thuộc lô 09-1 của Vietsovpetro có thể chia thành 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn thứ nhất là từ năm 1991 đến năm 1996 với việc xây dựng các giàn BK1, BK3, BK4, BK5, BK6, BK8 tại khu vực phía Nam của mỏ Bạch Hổ và BK RC1, BK RC2 tại mỏ Rồng. Trong giai đoạn này, công việc thiết kế các BK do Viện NIPI thực hiện với sự tham gia chủ yếu là các chuyên viên phía Nga. Tiêu chuẩn áp dụng để thiết kế các BK này là GOST (ГОСТ) của Liên Bang Nga. Các giàn BK giai đoạn này được thiết kế với 6 hoặc 9 lỗ giếng khoan và công suất 6000 tấn lỏng/ngày đêm.
Giai đoạn thứ hai là từ năm 1997 đến năm 2012 với việc xây dựng các giàn BK9, BK14, BK15 mỏ Bạch Hổ, các giàn BK RC4, BK RC5, BK RC6, BK RC7 tại mỏ Rồng, BK ThTC1 mỏ Thỏ Trắng và BK GTC1 mỏ Gấu Trắng. Hầu hết các BK giai đoạn này được thiết kế dạng điển hình với 12 lỗ giếng khoan, công suất 6000 tấn lỏng/ngày đêm. Tiêu chuẩn thiết kế cũng quy định khắc khe hơn với việc áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế. Hồ sơ thiết kế đều phải được các cơ quan đăng kiểm thẩm định.  Trong giai đoạn này, Viện NIPI chỉ tự thực hiện được phần thiết kế kết cấu của giàn, chủ yếu do đội ngũ kỹ sư và chuyên viên phía Việt Nam đảm trách. Toàn bộ các hệ thống công nghệ và phụ trợ của giàn BK phải thuê công ty nước ngoài thiết kế. Do đó, về tổng thể, đối với các BK ở giai đoạn này, Vietsovpetro không tự thực hiện hoàn toàn từ thiết kế, mua sắm và chế tạo vì toàn bộ hệ thống công nghệ và phụ trợ của giàn do công ty nước ngoài thiết kế và cung cấp vật tư thiết bị.
Giai đoạn thứ ba là từ năm 2013 đến nay với việc xây dựng các giàn BK16, BK17, BK20 tại mỏ Bạch Hổ, BK RC9 mỏ Rồng và BK ThTC2, BK ThTC3 mỏ Thỏ Trắng. Giai đoạn này được đánh dấu bởi việc Viện NIPI có thể tự thực hiện được từ thiết kế cơ sở đến thiết kế chi tiết toàn bộ giàn BK16 và BK17. Đặc biệt, đội ngũ thiết kế chủ yếu là chuyên viên và kỹ sư phía Việt Nam. Với việc chủ động trong thiết kế chi tiết giúp Vietsovpetro có thể tự thực hiện toàn bộ các khâu sau, từ mua sắm đến chế tạo giàn BK mà không cần phải thuê công ty nước ngoài như trước đây. Điều này đã làm giảm đáng kể chi phí xây dựng giàn BK. Ngoài ra, khi làm chủ được công nghệ thì sẽ dễ dàng trong việc chủ động tối ưu thiết kế nhằm phù hợp với nhu cầu phát triển mỏ. Kết quả là đối với cùng một loại giàn BK điển hình loại 12 lỗ giếng khoan, tổng dự toán chi phí xây dựng giàn BK ThTC3, do Vietsovpetro tự thực hiện hoàn toàn vào năm 2016-2017, thấp hơn 40% so với dự toán chi phí xây dựng các giàn tương tự ở giai đoạn trước đây.
Sản lượng khai thác của Vietsovpetro đạt đỉnh vào năm 2002 với gần 13 triệu tấn dầu/năm. Sau đó bắt đầu suy giảm mạnh theo từng năm. Đến năm 2012, sản lượng đã giảm ở mức dưới 5 triệu tấn dầu/năm. Các phát hiện dầu khí mới tại lô 09-1 có trữ lượng ít dần. Điều đó đặt ra yêu cầu cấp bách là cần phải tối ưu chi phí đầu tư nói chung và chi phí xây dựng công trình nói riêng nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế nếu muốn phát triển khai thác các khu vực có phát hiện dầu khí mới. Trên hành trình đó, Viện NIPI đã từng bước tối ưu thiết kế đối với từng loại giàn BK với quy mô và chi phí phù hợp với nhu cầu phát triển của từng khu vực cụ thể. Ngoài ra, xuyên suốt quá trình thực hiện, nhờ sự phối hợp và hỗ trợ từ các đơn vị khác của Vietsovpetro, đặc biệt là các đơn vị vận hành như XN Khai thác, XN Cơ Điện  đã giúp Viện NIPI không ngừng tối ưu thiết kế nhằm đơn giản hóa hệ thống, giảm chi phí nhưng vẫn đáp ứng tốt nhu cầu vận hành công trình.
Trong quá trình thực hiện biên soạn các kế hoạch phát triển mỏ tại lô 09-1 của Vietsovpetro, Viện NIPI nhận thấy rằng để có thể đưa vào khai thác có hiệu quả các khu vực có trữ lượng nhỏ, cận biên cần phải giảm chi phí xây dựng giàn BK từ 30-40% so với các BK hiện hữu. Thế là, kể từ năm 2017, Viện NIPI đã bắt đầu nghiên cứu thiết kế loại giàn BK mini nhằm phục vụ khai thác các mỏ nhỏ, cận biên. Mặc dù biết rằng loại giàn đầu giếng nhẹ, dạng không có người ở thường xuyên, đã được áp dụng nhiều nơi trong khu vực và trên thế giới, nhưng việc tự nghiên cứu để có thể thiết kế toàn bộ giàn BK Mini, không thuê công ty bên ngoài, là cả một quá trình phấn đấu, đặc biệt trong bối cảnh Viện NIPI, song song, cũng cần phải đảm bảo các công tác khảo sát thiết kế phục vụ kế hoạch xây dựng cơ bản và sửa chữa hàng năm, cũng như bảo đảm công tác sản xuất khác của Vietsovpetro.

Mô hình các giàn BK do Viện NIPI thiết kế

Và rồi, đến năm 2018, nhu cầu sử dụng BK mini cũng đã đến với “đơn đặt hàng” là thiết kế giàn BK20 để khai thác khu vực phía Tây Nam mỏ Bạch Hổ. Tất nhiên, do có sự chuẩn bị từ trước nên Viện NIPI đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ do lãnh đạo Vietsovpetro giao. Và như chúng ta đã biết, giàn BK20, giàn BK mini đầu tiên của Vietsovpetro, có khối lượng xây dựng ít hơn khoảng 35% so với giàn BK điển hình trước kia, đã được Vietsovpetro lắp đặt thành công ngoài biển và cho dòng dầu đầu tiên vào 10/2019. Công trình tương tự tiếp theo sẽ là giàn BK21, dự kiến sẽ được xây dựng và lắp đặt trong năm 2020 để khai thác dầu khí tại khu vực phía Đông Bắc mỏ Bạch Hổ.
Không dừng lại ở đó, để phục vụ khai thác ở những nơi có trữ lượng dầu khí thấp hơn khu vực BK20, BK21, Viện NIPI đang tiếp tục tối ưu thiết kế giàn BK mini từ dạng chân đế 4 chân truyền thống sang dạng chân đế 3 chân (tripod platform). Trong năm 2020, Viện NIPI sẽ hoàn thành thiết kế chi tiết 2 giàn BK mini dạng tripod plaform đầu tiên, đó là BK18A và BK19. Theo thiết kế, so với thế hệ giàn BK20 và BK21, khối lượng xây dựng giàn BK19 tiếp tục giảm khoảng 10%, còn giàn BK18A – giảm đến 37% vì tối ưu được nhiều hơn do xây dựng cạnh giàn MSP9. Từ những kết quả kể trên cho thấy BK mini là một giải pháp hữu hiệu phục vụ giai đoạn tận thăm dò và khai thác các mỏ dầu khí tại lô 09-1 của Vietsovpetro trong thời gian còn lại của đời mỏ.


​Khối lượng và chi phí xây dựng các BK của Vietsovpetro

Là đơn vị tư vấn trong hầu hết các lĩnh vực hoạt động cũng như hoạch định chiến lược cho Vietsovpetro, Viện NIPI luôn có được những điều kiện thuận lợi nhất trong việc nắm bắt các kế hoạch phát triển trung hạn và dài hạn của Vietsovpetro. Vấn đề là cần chủ động và định hướng nghiên cứu nhằm phục vụ các chiến lược phát triển này. Ví như, để đáp ứng nhu cầu phát triển và mở rộng vùng hoạt động của Vietsovpetro trong thời gian sắp tới, ngay từ bây giờ cần thiết phải bắt đầu nghiên cứu thiết kế xây dựng các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở các vùng nước sâu, xa bờ.

Bùi Trọng Hân
Viện NIPI​

line

Thông tin khác