Hoạt động bảo vệ môi trường trong thăm dò và khai thác dầu khí

1. Nguyên nhân và hiện trạng ô nhiễm môi trường do hoạt động thăm dò và khai thác dầu khí

- Rò rỉ hay tràn dầu diêzel có thể xảy ra do hỏng hóc máy móc, thiết bị trên giàn khoa hoặc trong quá trình chuyển tải dầu của tàu cung ứng, hay do sự hư hỏng của các bồn chứa dầu trên giàn khoan cũng như tàu dịch vụ.

- Mất khả năng kiểm soát giếng khi thử vỉa. Hỏng thiết bị trong quá trình thử vỉa có thể gây ra tràn dầu. Tuy nhiên, các hệ thống phụ trợ và hệ thống đóng giếng cơ học đã được thiết kế để nhanh chóng đóng giếng khi bất kỳ trường hợp hỏng hóc thiết bị nào xảy ra.

- Thất bại trong việc đốt đuốc thử vỉa có thể làm tụt xuống thấp hơn áp lực vỉa sẽ dẫn đến mất khả năng kiểm soát giếng khoan, lúc đó lưu thể trong giếng (dầu, khí, nước hoặc hỗn hợp của chúng) có thể thoát ra ngoài môi trường.

Đối với các giàn khoa trên biển, khi hoạt động cần thiết phải có các phương tiện dịch vụ như máy bay trực thăng và các tàu cung ứng để liên kết các hoạt động ngoài khơi với căn cứ trên bờ. Ngoại trừ mùn khoan và các chất thải dễ cháy được xử lý trong lò đốt, tất cả mọi chất thải rắn phát sinh trên giàn khoan được thu gom lại trong các thùng chứa thích hợp và chuyển về bờ để xử lý như kim loại, nhựa, gỗ, vỏ đồ hộp, dụng cụ hư hỏng... Các chất thải này được lập hồ sơ theo dõi số lượng, chủng loại và địa điểm thải. Mọi hoạt động xử lý chất thải phải được tiến hành đúng theo quy định về bảo vệ môi trường của Việt Nam . Khi kết thúc khoan, giếng được huỷ theo chương trình đảm bảo an toàn tuyệt đối trong thời điểm hiện tại cũng như lâu dài. Nguyên tắc cơ bản là có ít nhất 2 nút chặn bằng xi măng trong lòng giếng (ở độ sâu 30 và 50 m) nhằm ngăn cản ở mức thấp nhất mọi rò rỉ lên bề mặt giếng khoan.

Mùn khoan là các hạt vụn đá được sinh ra trong quá trình khoan qua các lớp địa tầng. Kích cỡ của chúng sắp xếp từ hạt sét cho đến sỏi thô và có dạng góc cạnh (không có dạng tròn như hầu hết các trầm tích sản phẩm của quá trình phong hoá tự nhiên). Sau khi xử lý qua hệ thống lọc pha rắn (sàng rung, lọc cát, lọc mịn và ly tâm), toàn bộ chất thải rắn (mùn khoan) sẽ được thải xuống biển.

Rác thải sinh hoạt và vật liệu đóng gói, thức ăn thừa, rác thải nhà bếp, hoá chất chùi rửa, chai lọ rỗng, thùng chứa và các loại vật liệu vụn khác... Thực phẩm thừa và đổ thải nhà bếp được nghiền nhỏ đến kích thước 25 mm trước khi thải xuống biển. Toàn bộ rác và chất thải rắn khác được đốt hoặc đựng trong côngtenơ để chuyển vào bở xử lý. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm bao gồm giảm thiểu tác động môi trường do khí thải, thu gom và xử lý nước thải, thu gom và xử lý chất thải rắn. Đối với các sự cố nhỏ có thể đối phó kịp thời bằng các thiết bị dập lửa, chất hút dầu, bồn thu hồi dầu... có sẵn tại chỗ. Trong các trường hợp xảy ra sự cố lớn, tuỳ theo mức độ mà huy động và sử dụng các thiết bị ứng cứu từ các trung tâm ứng cứu gần nhất hoặc trung tâm ứng cứu khu vực, quốc tế. Danh sách thiết bị ứng cứu và các trung tâm huy động vào công tác ứng cứu được thể hiện trong kế hoạch ứng cứu tràn dầu. Những thiết bị này gồm các tàu dịch vụ được trang bị hệ thống chữa cháy, các phao quây và máy hút dầu, chất phân tán, vật liệu hút dầu, bồn chứa dầu tạm thời và các thiết bị hỗ trợ khác. Chương trình giám sát bao gồm vị trí và tần suất lấy mẫu, phân tích mẫu theo các chỉ tiêu giám sát và lập báo cáo.

Sau khi chiến dịch khoan thăm dò dầu khí phải khảo sát đánh giá lại hiện trạng môi trường, tiến hành xử lý ô nhiễm môi trường và chất thải dung dịch khoan, đền bù thiệt hại môi trường do có sự cố xảy ra (nếu có) và tiến hành đánh giá lại môi trường sau khi xử lý để váo cáo cơ quan quản lý môi trường. Hoạt động phát triển mỏ là xây dựng các công trình, thiết bị phục vụ cho khai thác mỏ dầu khí, bao gồm: lắp đặt các giàn khai thác (các giàn đầu giếng), lắp đặt hệ thống đường ống nội mỏ để dẫn dầu khí đến các trạm tách và tàu chứa, khoan các giếng khai thác và các giếng thẩm lượng, các giếng quan trắc và các giếng bơm ép (nếu cần). Hoạt động khai thác dầu khí gồm: đưa dầu khí từ mỏ lên miệng giếng và dẫn về trạm tách, tách khí ra khỏi dầu và dẫn về trạm thu gom rồi qua hệ thống đường ống dẫn khí để đưa khí vào bờ, dầu đã tách khí được đưa vào trạm để xử lý thêm cho ổn định và tách nước theo 3 giai đoạn xử lý đun nóng, làm lạnh và tách khí tĩnh điện.

Trong quá trình khai thác dầu có nhiều loại hoá chất được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau với mục đích kiểm soát hoạt động của các vi khuẩn (diệt khuẩn), hạn chế ăn mòn, ức chế và ngăn ngừa quá trình tạo nước, nhũ và bọt khí. Khi lựa chọn hoá chất sử dụng phải xem xét tới các yếu tố độc hại, đặc tính sinh học (phân huỷ sinh học, tích tụ sinh học) và thực tế sử dụng trông công nghiệp hiện tại.

Hầu hết nước vỉa được tách ra ở thiết bị đầu tiên trên trạm xử lý. Nước tách ra sẽ được dẫn đến hệ thống cyclon để xử lý. Nước vỉa sau xử lý có hàm lượng dầu thấp hơn 40 ppm sẽ được thải xuống biển qua ống thải kín. Nước vỉa sau xử lý nếu chứa hàm lượng dầu lớn hơn tiêu chuẩn cho phép (40 ppm) sẽ tự động chảy trở lại bể chứa để xử lý tiếp. Trong quá trình phát triển mỏ, các tác động do hoạt động lắp đặt và chạy thử để xáo trộn trầm tích là tạm thời, cục bộ ở mức độ nhỏ và không đáng kể, về chất thải các loại cũng được coi là nhỏ do diễn ra trong thời hạn ngắn kết hợp với việc quản lý chất thải tốt. Các tác động do hoạt động khoan cũng tương tự như đối với hoạt động khoan thăm dò như đã trình bày ở trên.

Các ảnh hưởng tiềm ẩn chính do hoạt động khai thác đối với môi trường có thể là:

- Giảm chất lượng nước biển (giảm lượng oxy hoà tan, tăng nhiệt độ) là hệ quả của việc thải nước vỉa, nước từ nhà bếp và nước thải vệ sinh;

- Ảnh hưởng đến sinh vật biển từ hậu quả của tăng lượng hydrocarbon dầu mỏ, các hoá chất (vật kim loại), các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng.

- Góp phần làm biến đổi khí hậu toàn cầu do xả và đốt khí, thải khí từ hoạt động của tua bin.

Trong quá trình khai thác dầu và khí có thể xuất hiện rủi ro sự cố hay hoạt động bất thường dẫn đến phá huỷ môi trường khu vực lân cận mỏ. Mức độ tác động phụ thuộc vào loại và mức độ của sự cố, các yếu tố bên ngoài có liên quan cũng như điều kiện của môi trường tiếp nhận. Khi xảy ra sự cố sẽ ngừng khai thác khẩn cấp khi nhanh chóng đưa vào hoạt động các van ngắt trên tàu và trên hệ thống thiết bị bằng hệ thống giảm áp nhanh để giảm khả năng trở nên nghiêm trọng của sự cố, bảo vệ thiết bị. Hiện tượng khí phun sẽ dẫn tới việc thoát ra một lượng khí và một phần chất lỏng của tàu/ đường ống đang hoạt động.

Mối lo ngại chủ yếu về mặt môi trường có liên quan đến hoạt động khai thác dầu khí là tác động tiềm tàng của sự cố tràn dầu lớn. Nguồn tiềm ẩn tràn dầu là phun trào từ giếng, vỡ, nứt đường ống dẫn dầu khí, hỏng cấu trúc trạm xử lý, hỏng cấu trúc tàu chở dầu, hỏng cấu trúc giàn đầu giếng... Phun trào sẽ dẫn đến rỏ rỉ hydrocacbon không kiểm soát được ra môi trường biển và môi trường không khí. Khi dầu tràn ra biển sẽ bị phong hoá và thay đổi đặc tính lý – hoá do sự lan truyền, bay hơi, ô xy hoá, nhũ hoá, phân hủy sinh học, bị đánh chìm và dạt vào bờ. Để hỗ trợ cho việc ứng cứu sự cố tràn dầu, người ta sử dụng phần mềm mô hình lan truyền dầu nhằm dự đoán hướng trôi dạt của thảm dầu tràn, sự bay hơi của dầu tràn, lượng dầu trên bề mặt nước, sự biến động của độ dày của thảm dầu tràn theo thời gian di chuyển. Trên cơ sở các dữ liệu này mà đưa ra quyết định điều động thiết bị, nhân lực tới hiện trường và tiến hành hoạt động ứng cứu sao cho giảm thiểu tác động sự cố tràn dầu chiến lược hàng đầu đối với sự cố tràn dầu là ngăn ngừa để không xảy ra sự cố. Trong kế hoạch có phân chia ra ba cấp ứng cứu nhằm hướng dẫn chỉ huy nguồn thiết bị và nhân lực ứng cứu với mọi cấp độ tràn dầu có thể xảy ra trong quá trình khai thác dầu khí, đồng thời thường xuyên tổ chức diễn tập để nâng cao hiệu quả của công tác ứng cứu tràn dầu.

Ứng cứu cấp 1 bằng nguồn lực thiết bị, nguyên liệu và con người, có ngay tại mỏ khi sự cố tràn dầu ở mức độ nhỏ (dưới 15 tấn). Ứng cứu cấp 2 bằng nguồn lực khu vực của nhà thầu phụ gồm thiết bị thông tin liên lạc, phao quây, bơm hút dầu, túi chứa dầu, chất phân tán... khi sự cố dầu tràn ở mức đến 500 tấn. Ứng cứu cấp độ 3 khi lượng dầu tràn ra môi trường rất lớn (trên 500 tấn) sẽ huy động thêm cả nguồn lực bên ngoài Việt Nam .

Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm được áp dụng khi khai thác dầu khí như: xử lý và thải nước vỉa, nước kỹ thuật và nước sinh hoạt; kiểm soát đốt khí và thải khí; xử lý chất thải rắn; và kiểm soát tác động đến con người (bức xạ nhiệt từ đuốc đốt, chống ồn, thực hiện khảo sát môi trường làm việc theo Luật Lao động của Việt Nam). Ngăn ngừa tai nạn và sự cố bất thường bằng cách thiết lập vùng an toàn hàng hải của mỏ, thực hiện ngừng vận hành nếu có phát hiện nguy cơ xảy ra sự cố, quy định trách nhiệm của từng cá nhân, đào tạo nhân viên tuân thủ quy trình và sử dụng thiết bị ứng cứu thuần thục, đảm bảo thông báo kịp thời về sự cố bất thường....

Việc ngăn ngừa ô nhiễm môi trường có hiệu quả khi áp dụng các biện pháp giảm thiểu và thực hiện hệ thống quản lý sức khoẻ, an toàn và môi trường. Hệ thống quản lý sức khoẻ, an toàn và môi trường là rất quan trọng để công tác quản lý môi trường hoạt động có hiệu quả, bền vững và liên tục. Hệ thống quản lý sức khoẻ, an toàn và môi trường gồm: Chính sách sức khoẻ, an toàn và môi trường; Kế hoạch quản lý môi trường; Triển khai và kiểm tra hoạt động; Công tác giám sát và đánh giá; và Lập báo cáo.

2. Kết luận

Các hệ thống thăm dò khai thác các mỏ dầu khí được thực hiện dưới sự giám sát chặt chẽ của công tác bảo vệ môi trường. Nhà thầu chính (chủ đầu tư) cùng với các nhà thầu phụ (tiến hành các hoạt động) cam kết thực hiện mọi hoạt động an toàn, hiệu quả và ít gây tác động đến môi trường. Trong quá trình tiến hành các hoạt động, nếu gây ra sự cố môi trường thì ngoài việc phải chịu phạt, nhà thầu còn chịu trách nhiệm bồi thường thiệt hại theo quy định của pháp luật hiện hành tại Việt Nam và phải thanh toán các chi phí làm sạch môi trường, khắc phục sự cố môi trường cho tổ chức, cá nhân thực hiện công việc làm sạch và phục hồi đó.

Nguồn: Công nghiệp mỏ, 4 - 2007, tr 10