Trong công nghiệp khai thác dầu khí ngoài khơi, để vận chuyển sản phẩm khai thác từ các giếng/giàn khai thác tới giàn/tàu xử lý dầu và tới tàu/trạm chứa dầu, người ta sử dụng hệ thống đường ống vận chuyển nằm dưới đáy biển. Lắng đọng sáp-parafin hay còn gọi chung là lắng đọng hữu cơ có thể tồn tại trong lòng giếng, trong cần khai thác, trong hệ thống thiết bị bề mặt và trong đường ống vận chuyển dầu. Lắng đọng này chứa chủ yếu sáp (dạng rắn của các parafin mạch thẳng, tiếng Anh gọi là Wax), các hợp chất asphanten, nhựa, các hợp chất chứa vòng thơm khác. Tham gia vào thành phần lắng đọng hữu cơ còn có một số vật liệu vô cơ như cát, sét các tinh thể muối vô cơ (CaCO3, Fe2O3, Fe(OH)3…). Tuy nhiên, do sáp-parafin là thành phần chính của lắng đọng hữu cơ, nên người ta thường dùng khái niệm sáp-parafin để chỉ lắng đọng hữu cơ. Thông thường, các đường ống này được bọc bảo ôn và sau đó bọc lớp bê tông nặng để giảm thiểu thất thoát nhiệt và để ống tự nằm bất động tại đáy biển. Khi mỏ dừng hoạt động hệ thống đường ống vận chuyển cần được tháo dỡ mang về bờ để hủy nếu công việc đó còn mang lại hiệu quả kinh tế. Tuy nhiên, do đường ống vận chuyển trải dài và khối lượng thép chỉ chiếm phần nhỏ trong tổng khối lượng hệ thống đường ống, nên người ta thường chấp nhận phương án bỏ lại nó dưới đáy biển. Thế nhưng, để có thể bỏ lại đường ống dưới đáy biển người ta cần làm sạch lắng đọng sáp-parafin trong đó để không gây tổn hại tới môi trường sau này.
Chính vì vậy, nhằm chọn lựa dung môi hòa tan và một số sản phẩm sinh học phân hủy sáp-parafin nhằm làm sạch đường ống vận chuyển dầu thô ngoài biển khi tiến hành hủy công trình, nhóm nghiên cứu của Chi nhánh Tổng Công ty Dung dịch Khoan và Hóa phẩm Dầu khí (CTCP) – Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng và dịch vụ kỹ thuật (DMC-RT) do ThS. Lê Văn Công làm chủ nhiệm đã đề xuất thực hiện: “Nghiên cứu chọn lựa dung môi và một số sản phẩm sinh học phân hủy sáp-parafin áp dụng cho làm sạch đường ống vận chuyển dầu thô ngoài biển khi tiến hành hủy công trình”.
Thông thường để làm sạch sáp-parafin trong đường ống trước khi hủy, trước tiên, người ta dùng phương pháp cơ học là phóng thoi để đẩy phần lớn sápparafin ra khỏi đường ống. Tiếp đó phương pháp hóa học, thường là ngâm dung môi, được thực hiện để hòa tan sáp-parafin. Phương pháp dùng các chế phẩm sinh học là phương pháp được sử dụng sau cùng. Với việc kết hợp nhiều phương pháp, hệ thống đường ống vận chuyển được làm sạch tới mức cần thiết và được bỏ lại dưới đáy biển.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, nhóm đề tài đã thu được một số các kết quả sau:
- Đã nghiên cứu tổng quan về hiện tượng hình thành lắng đọng sápparaffin trong hệ thống khai thác, thu gom và vận chuyển dầu trên thế giới và tại Việt Nam. Đã nghiên cứu cơ chế gây lắng đọng, các biện pháp công nghệ ứng dụng cho xử lý loại trừ lắng đọng sáp-paraffin trong đường ống. Đối với đường ống cần phải làm sạch trong quá trình hủy mỏ thì phương pháp sử dụng dung môi để hòa tan, tiếp theo là xử lý bằng các chế phẩm sinh học là phương pháp phù hợp.
- Kết quả nghiên cứu đã lựa chọn được dung môi DM3 trên cơ sở các thành phần tự nhiên, thân thiện với môi trường, có khả năng hòa tan tốt các lắng đọng sáp-paraffin trong đường ống vận chuyển dầu thô. Hiệu quả hòa tan của dung môi đạt được 81,31-91,72% sau 24h ngâm trong dung môi khi nhiệt độ 20oC.
- Đã nghiên cứu lựa chọn được chế phẩm sinh học để phân hủy lắng đọng sáp-paraffin còn lại sau khi rửa bằng dung môi. Kết quả thí nghiệm cho thấy, các chế phẩm sinh học có hiệu quả tốt trong việc phân hủy cặn sápparaffin. Sau 120 ngày, mức độ phân hủy đạt 66,84% đến 82,86%. pH môi trường tối ưu cho việc sử dụng chế phẩm sinh học là 7, nhiệt độ càng tăng thì hiệu quả phân hủy càng tăng.
- Đã xây dựng chế độ công nghệ sử dụng hệ dung môi và các chế phẩm sinh học áp dụng trong làm sạch đường ống vận chuyển dầu thô ngoài biển khi tiến hành hủy công trình.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17486/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
P.T.T (NASATI)