BĂNG CHÁY (KHÍ HYDRATE) NGUỒN NĂNG LƯỢNG CỦA TƯƠNG LAI CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Trương Quốc Lâm GĐ TTTTCT Tư Tưởng Tænh BL THÁNG 10 - 2007 BĂNG CHÁY - NGUỒN NĂNG LƯỢNG CỦA TƯƠNG LAI BĂNG CHÁY LÀ GÌ? • Băng cháy (tiếng Anh: Clathrate hydrates, gas clathrates, gas hydrates, methane hydrate, clathrates, hydrates ) • hỗn hợp rắn giống băng khí hydro carbon (chủ yếu methane) nước, hình thành tồn điều kiện áp suất cao, nhiệt độ thấp Khi hàm lượng methane vượt q 75% thành phần Gas Hydrate thường gọi methane hydrate Trong tự nhiên, băng cháy (loại hydrat methane) có tỷ trọng 913kg/m3, bị phá huỷ giải phóng 164m3 khí methane 0.87m3 nước Cấu tạo băng cháy • Băng cháy khơng phải hợp • • chất hố học Sự thành tạo phá huỷ băng cháy chuyển pha bậc Trong tự nhiên, băng cháy suốt hay mờ đục, dạng tinh thể màu trắng, xám vàng, phân tử khí chiếm giữ “lồng” tạo nên phân tử nước Những lồng không bền vững rỗng, đổ sập tạo thành cấu trúc tinh thể băng thông thường, chúng trở nên ổn định chứa phân tử khí có kích thước thích hợp Cấu tạo băng cháy • Thường gặp dạng cấu trúc tinh thể • lập phương (loại I loại II); gặp loại cấu trúc lục phương (loại H) Ô sở loại I gồm 46 phân tử nước, loại II gồm 136 phân tử nước loại H có 34 phân tử nước • Loại I tạo hình 12 24 mặt ngũ giác, thích hợp để • • chứa khí methane, ethane (đường kính pt 5.2Ǻ) Loại II tạo hình 16 36 mặt ngũ giác, thích hợp để chứa propane, isobutane (kích thước pt 5.9-6.9Ǻ) Loại H tìm thấy Vịnh Mexico, thích hợp với phân tử khí lớn butane Sự thành tạo băng cháy Điểm thành tạo băng cháy (hydrate) số loại khí tự nhiên (Tại nhiệt độ nhỏ điểm thành tạo (bên trái) áp suất lớn điểm thành tạo (phía trên) băng cháy thành tạo) Băng cháy hình thành tồn đâu? • Trong tự nhiên, băng cháy tập trung khu vực băng vĩnh cửu trầm tích biển sâu • Ở khu vực băng vĩnh cửu (Bắc cực) chứa hàng nghìn tỷ m3 khí methane • Vùng đáy biển sâu, độ sâu 500m, áp suất khoảng 50atm, nhiệt độ 4-5oC, điều kiện lý tưởng hình thành băng cháy •Nơi băng cháy tồn ổn định gọi đới ổn định khí hydrat (gas hydrate stability zone - GHSZ) hay tầng chứa Băng cháy tồn lớp GHSZ, tuỳ thuộc điều kiện vật lý mơi trường Băng cháy hình thành tồn đâu? Sơ đồ phân bố điểm băng cháy giới (theo USGS) TIỀM NĂNG TÀI NGUYÊN BĂNG CHÁY Dự báo trữ lượng băng cháy toàn giới khoảng 400GtC vùng Bắc cực (MacDonald, 1990, khơng có số liệu vùng Nam cực), khoảng 10.000-11.000GtC đại dương (MacDonald, 1990; Kvenvolden, 1998), gấp hai lần trữ lượng nhiên liệu hóa thạch biết (than, dầu khí) TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG KHU VỰC • Các quốc gia, vùng lãnh thổ khu vực Trung Quốc, Đài • • Loan đầu tư mạnh mẽ việc nghiên cứu băng cháy Đã có nhiều hội nghị quốc tế băng cháy, có qui mơ lớn toàn diện Hội nghị quốc tế Băng cháy (International Conference on Gas Hydrate-ICGH) tổ chức năm lần, năm 1993 (New York, Hoa Kỳ), 1996 (Toulouse, Pháp), 1999 (Salt Lake City, Hoa Kỳ), 2002 (Yokohama, Nhật Bản), 2005 (Trondheim, Na Uy) Hội nghị ICGH tổ chức Vancouver, Canada vào 6-10 tháng năm 2008 Băng cháy nhiều quốc gia đầu tư nghiên cứu, dẫn đầu quốc gia Hoa Kỳ, Nhật Bản, Na Uy, Canada, Hàn Quốc ; TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG KHU VỰC Trung Quốc • Trong khu vực biển Đơng (South China Sea), Trung Quốc phát điểm băng cháy khoan lấy mẫu thành công khu vực phía bắc biển Đơng, gần đảo Dongsha • Hiện nay, theo thông báo Ủy ban Cải cách Phát triển quốc gia, Trung quốc có kế hoạch đầu tư 800 triệu nhân dân tệ (100 triệu USD) để thăm dò băng cháy thời gian 10 năm tới TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG KHU VỰC Các nước khác tiến hành nghiên cứu băng cháy Hoa kỳ, Liên bang Nga, Ấn độ, Australia, Indonesia, Ireland, Mexico, Norway, New Zealand, South Africa, Chi lê, Brazil, Hàn Quốc, Đài Loan, Turkey, Ukraine, Tây phi (Công-Gô) NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY Ở VIỆT NAM •Trên lãnh hải Việt Nam, vùng biển Đơng chứng tỏ khu vực tiềm dầu khí lớn Hơn nữa, biển Đông vùng biển nước sâu rộng lớn, có tiền đề thuận lợi cho việc thành tạo tích tụ băng cháy •Theo đánh giá Sở Địa chất Hoa Kỳ, tiềm băng cháy Việt Nam nằm nhóm có tiềm trung bình châu Á, theo thứ tự giảm dần gồm có: Philipin, SriLanka, Malaysia, Việt Nam, Biển Nam Trung Hoa, Nhật Bản, Trung Quốc Pakistan NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY Ở VIỆT NAM •Ngày 22 tháng năm 2007, Bộ Tài nguyên Môi trường tổ chức hội nghị “Chương trình điều tra, nghiên cứu tổng hợp tiềm băng cháy vùng biển thềm lục địa Việt Nam” Hội nghị thống sử dụng thuật ngữ “khí hydrat” thay cho thuật ngữ “băng cháy •Chương trình có mục tiêu, nhiệm vụ cụ thể sau: – Làm rõ tiềm khí hydrat vùng biển Việt Nam để đảm bảo an ninh lượng tương lai, góp phần bảo vệ quyền chủ quyền quốc gia vùng biển, bảo đảm quốc phịng, an ninh bảo vệ mơi trường biển Việt Nam; – Xây dựng hệ thống văn quy phạm pháp luật điều tra, đánh giá, thăm dò, khai thác, chế biến vận chuyển khí hydrat CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM MỞ ĐẦU PHẦN I CÁC CĂN CỨ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN II CÁC QUAN ĐIỂM, MỤC TIÊU NHIỆM VỤ VỀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC, ĐIỀU TRA CƠ BẢN ĐÁNH GIA TIỀM NĂNG, THĂM DÒ VÀ QUẢN LÝ NHÀ NƯỚC VỀ KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM PHẦN III TỔ CHỨC, CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH VÀ DỰ KIẾN KINH PHÍ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Mục tiêu Chương trình Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu, điều tra tiềm khí hydrat khí hydrat vùng biển Việt Nam để xác lập luận khoa học nhằm: định hướng cho công tác thăm dò đánh giá trữ lượng; quy hoạch tổng thể phát triển cơng nghiệp lượng nói chung ngành dầu khí nói riêng; đảm bảo an ninh lượng tương lai; xây dựng hệ thống văn quy phạm pháp luật quản lý nhà nước tài nguyên khí hydrat góp phần bảo vệ quyền chủ quyền quốc gia vùng biển, bảo đảm quốc phòng, an ninh bảo vệ môi trường biển Việt Nam Xây dựng hệ thống trang thiết bị kỹ thuật để phục vụ công tác nghiên cứu, điều tra tiềm khí hydrat như, thăm dị, khai thác, chế biến (thu hồi) vận chuyển khí hydrat đạt trình độ tiên tiến khu vực; đào tạo đội ngũ cán khoa học kỹ thuât có trình độ cao lĩnh vực CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Các mục tiêu cụ thể Thu thập, phân tích, tổng hợp nghiên cứu nguồn tài liệu khí hydrat ngồi nước, để bảo đảm sở khoa học công nghệ, sở pháp lý cho công tác điều tra tiềm tài ngun khí hydrat định hướng cho cơng tác , đánh giá, thăm dò đánh giá trữ lượng, tiến tới, khai thác, chế biến thu hồi vận chuyển tài khí hydrat (trong khoảng 2008 ÷ 2020) Từ năm 2008 đến năm 2012, tập trung phân tích tài liệu nghiên cứu, điều tra đánh giá tiềm tài nguyên khí hydrat nước khu vực giới, tổ chức trao đổi, tham quan học tập đào tạo lực lượng cán đạt trình độ tiên tiến thông qua hợp tác quốc tế với nước khu vực giới; Phát cho cấu trúc địa chất thuận lợi phạm vi vùng biển thềm lục địa Việt Nam có triển vọng tài ngun khí hydrat, sở phân tích, xử lý tài liệu địa vật lý (địa chấn sâu, địa chấn nông phân giải cao…) địa chất (trầm tích tầng mặt ), thành lập đị cấu trúc kiến tạo cơng nghệ phần mềm khác nhau, để xác định tiền đề dấu hiệu khí hydrat, đồng thời xúc tiến điều tra sơ số cấu trúc địa chất dự báo có triển vọng (2008 ÷ 201 2); CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Các mục tiêu cụ thể Khẳng định tồn đánh giá tiềm khí hydrat diện tích cấu trúc địa chất điều tra, phát làm sở tổ chức cơng tác thăm dị (2012 ÷ 2020); Có sở vật chất kỹ thuật đội ngũ cán khoa học trình đạt trình độ cao phục vụ cho cơng tác nghiên cứu, điều tra, đánh giá, thăm dò, khai thác chế biến khí hydrat CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Các nhiệm vụ Chuơng trình Giai đoạn 2008 ÷ 2012: a) Thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu nghiên cứu, điều tra nước để hiểu rõ điều kiện địa chất (cấu trúc địa chấtkiến tạo, môi trường địa chất, địa hóa, liên quan chúng với thành tạo trầm tích biển…) xác định tiền đề dấu hiệu (thạch học, cấu trúc địa chất, địa vật lý…) điều kiện hóa lý hình thành khí hydrat; tìm hiểu cơng nghệ điều tra, thu thập, phân tích mẫu khí hydrat giới; b) Điều tra sơ nhằm khẳng định có mặt khí hydrat cấu trúc “thuận lợi” thuộc vùng biển thềm lục địa Việt Nam + Phân tích, tổng hợp liệu địa vật lý (địa chấn sâu, đại chấn nông phân giải cao , đo điện, trường chuyển nhằm phát dấu hiệu, tiền đề địa chất - địa vật lý liên quan đến khí hydrat vùng biển Việt Nam”; + Phân tích cấu trúc địa chất vùng biển Việt Nam nhằm phát “cấu trúc thuận lợi” hình thành /chứa khí hydrat; + Tiến hành số tuyến khảo sát địa chất, địa hóa, địa vật lý (địa chấn nông phân giải cao, địa chấn khúc sâu, từ, trọng lực biển…) vùng biển thềm lục địa, nhằm phát diện tích có triển vọng khí hydrat CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Các nhiệm vụ Chuơng trình Giai đoạn 2012 ÷ 2020: Áp dụng đồng hệ phương pháp nghiên cứu (địa chất, địa hóa, địa vật lý) xúc tiến điều tra tổng hợp ,và đánh giá tiềm khí hydrat khí hydrat số diện tích cấu trúc địa chất có triển vọng tài ngun khí hydrat xác lập từ giai đoạn I2008 ÷ 2012 Giai đoạn 2007 ÷ 2020: Nghiên cứu khoa học công nghệ xây dựng hệ thống văn quy phạm pháp luật điều tra, đánh giá, thăm dò, khai thác, chế biến vận chuyển khí hydrat.a) Thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu nghiên cứu, điều tra nước để hiểu rõ điều kiện địa chất (cấu trúc địa chấtkiến tạo, mơi trường địa chất, địa hóa, liên quan chúng với thành tạo trầm tích biển…) xác định tiền đề dấu hiệu (thạch học, cấu trúc địa chất, địa vật lý…) điều kiện hóa lý hình thành khí hydrat; tìm hiểu cơng nghệ điều tra, thu thập, phân tích mẫu khí hydrat giới; CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Nguyên tắc xây dựng đề tài nghiên cứu, dự án điều tra tiềm khí hydrat Các nhiêm vụ, dự án phải đáp ứng yêu cầu sau: Yêu cầu cấp bách cho việc đảm bảo an ninh quốc phòng bảo vệ khẳng định chủ quyền quốc gia; Yêu cầu chiến lược phát triển kinh tế biển yêu cầu thực tiễn phát triển ngành công nghiệp lượng, đảm bảo an ninh lượng, tìm nguồn thay nhiên liệu hóa thạch tương lai với mục tiêu chung đưa nước ta trở thành nước có kinh tế biển mạnh đại; CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VÀ DỰ ÁN DTCB CỦA CHƯƠNG TRÌNH 1.Nghiên cứu KHCN, thu thập phân tích, tổng hợp tài liệu khí hydrat; 2.Nghiên cứu, điều tra tiềm khí hydrat vùng biển thềm lục địa Việt Nam hệ phương pháp địa chất, địa hóa; Nghiên cứu, điều tra tiềm khí hydrat vùng biển thềm lục địa Việt Nam hệ phương pháp địa vật lý; 4.Đào tạo đội ngũ cán lĩnh vực nghiên cứu, điều tra đánh giá, thăm dị, khai thác khí hydrat; 5.Tăng cường CSVC, thiết bị lĩnh vực nghiên cứu, điều tra đánh giá, thăm dị, khai thác khí hydrat CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM Kết sản phẩm Chuơng trình a) Tạo lập hệ thống sở liệu có độ tin cậy cao tài nguyên khí hydrat vùng biển thềm lục địa Việt Nam, làm sở cho việc khẳng định quyền chủ quyền quyền tài phán Việt Nam biển, xây dựng quy hoạch phát triển ngành cơng nghiệp lượng nói chung ngành dầu khí nói riêng hoạch định thể chế, sách quản lý tài Nhà nước tài nguyên khí hydrat; b) Bản đồ phân vùng triển vọng tiềm tài nguyên khí hydrat vùng biển thềm lục địa Việt Nam định hướng cho công tác thăm dị đánh giá trữ lượng tài ngun khí hydrat; c) Hệ thống sở vật chất kỹ thuật đạt trình độ tiên tiến khu vực đội ngũ cán khoa học kỹ thuật trình độ cao đáp ứng yêu cầu công tác nghiên cứu, điều bản, thăm dò, khai thác, chế biến quản lý Nhà nước tài nguyên khí hydrat hội nhập quốc tế CHƯƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA CƠ BẢN VỀ TIỀM NĂNG KHÍ HYDRAT Ở CÁC VÙNG BIỂN VÀ THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM bản; Giải pháp thực Chương trình Nguồn lực tài chính; Đào tạo nguồn nhân lực; Đầu tư xây dựng sở vật chất kỹ thuật; Hợp tác quốc tế; Giải pháp thể chế sách; Đổi chế phối hợp, tổ chức, điều hành; Quản lý, khai thác sử dụng kết điều tra Đánh giá giám sát Chương trình Thank you for attention! Xin chân thành cảm ơn ...BĂNG CHÁY - NGUỒN NĂNG LƯỢNG CỦA TƯƠNG LAI BĂNG CHÁY LÀ GÌ? • Băng cháy (tiếng Anh: Clathrate hydrates, gas clathrates, gas hydrates,... lượng; quy hoạch tổng thể phát triển công nghiệp lượng nói chung ngành dầu khí nói riêng; đảm bảo an ninh lượng tương lai; xây dựng hệ thống văn quy phạm pháp luật quản lý nhà nước tài ngun khí. .. tạo phân ly băng cháy dị thường bọt khí bề mặt trầm tích, đồng vị cacbon methane, dị thường hàm lượng Br-, Cl-, SO 4-2 , đồng vị O18, tỷ số Sr87/Sr86 nước lỗ rỗng TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BĂNG CHÁY