Khí đốt tự nhiên là một dạng năng lượng hóa thạch, sạch hơn so với các loại nhiên liệu truyền thống như than đá hay dầu mỏ. Với đặc tính an toàn, thân thiện với môi trường, khí tự nhiên ngày càng được chú trọng khai thác và ứng dụng phổ biến trong tiêu thụ công nghiệp, thương mại và dân dụng. Vậy cụ thể khí đốt tự nhiên được khai thác từ đâu? Chúng ta cùng tìm hiểu trong nội dung sau đây.
1. Sự hình thành của khí thiên nhiên
Khí thiên nhiên là một dạng nhiên liệu hóa thạch tương tự như than đá, dầu mỏ, được hình thành khi các sinh vật phù du, vi sinh vật sống dưới nước chết đi, tích tụ trên đáy đại dương và bị chôn vùi dưới các lớp trầm tích. Qua hàng triệu năm, áp suất và nhiệt do các lớp trầm tích chồng lên nhau trên xác các loại sinh vật này đã chuyển hóa các chất hữu cơ này thành khí thiên nhiên. Do quá trình hình thành tương tự nhau, dầu mỏ và khí thiên nhiên thường được tìm thấy cùng nhau bên trong các bể chứa ngầm tự nhiên. Khí thiên nhiên tồn tại ở dạng hoà lẫn với dầu thô hoặc ở không gian phía trên lớp dầu thô bên trong mỏ dầu.
Thành phần chính của khí thiên nhiên chủ yếu là Methane - CH4 chiếm 85%, Etan - C2H6 khoảng 10%, cùng hỗn hợp khí khác như Propan - C3H8 và Butan C4H10,...
Khí thiên nhiên hiện được tìm thấy tại khắp các châu lục, ngoại trừ Nam Cực. Với trữ lượng khoảng 150 tỷ tỷ m3 trên toàn cầu. Trong đó, Nga là quốc gia có trữ lượng khí thiên nhiên lớn nhất lên đến 48 tỷ tỷ m3, kế đến là các quốc gia Trung Đông với trữ lượng 50 tỷ tỷ m3 khí, lượng còn lại phân bổ ở châu Á, châu Phi và châu Úc.
2. Khai thác và chế biến khí thiên nhiên
Ngày nay, để khai thác khí thiên nhiên, nhà thăm dò sẽ xác định vị trí cụ thể của các mỏ khí thiên nhiên thông qua xe địa chấn hoặc các công dụng thăm dò ba chiều tiên tiến. Sau khi đã xác định được vị trí cụ thể của mỏ khí thiên nhiên, người ta tiến hành khoan các giếng thẳng đứng xuyên qua lớp đá xốp và tiếp cận với bể chứa khí. Áp lực từ bên trong lớp đá xốp, hoặc kết hợp với việc bơm hút khí, khí thiên nhiên sẽ được đẩy lên trên bề mặt. Sau khi khai thác khỏi mặt đất, khí thiên nhiên được vận chuyển đến nhà máy xử lý, chế biến thông qua đường ống dẫn khí hoặc vận chuyển bằng tàu thuyền trong các bồn chứa chuyên dụng.
Khí thiên nhiên có thể được tồn chứa và vận chuyển dưới dạng khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) hoặc khí thiên nhiên nén (CNG) một cách hiệu quả và an toàn với trữ lượng lớn. Trong đó, CNG là khí thiên nhiên được nén ở áp suất cao (từ 200 đến 250 barg) vào các bồn chuyên dụng để vận chuyển đến nơi tiêu thụ. LNG là khí thiên nhiên được hóa lỏng ở nhiệt độ khoảng -162oC, chiếm 1/600 thể tích cần thiết cho một lượng khí thiên nhiên ở điều kiện tiêu chuẩn. Cả CNG và LNG đều chiếm ít không gian tồn chứa và nhờ đó tiết kiệm chi phí vận chuyển trên quãng đường dài.
3. Ứng dụng công nghệ hiện đại trong khai thác và xử lý khí tự nhiên
Công nghệ khai thác tiên tiến
- Mô hình khai thác 3D: Ứng dụng công nghệ mô phỏng không gian ba chiều (3D) giúp xác định chính xác cấu trúc địa chất, vị trí và quy mô của mỏ khí dưới lòng đất. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa kế hoạch khoan và giảm thiểu rủi ro trong quá trình khai thác.
- Khoan ngang và kích thích thủy lực: Phương pháp khoan ngang kết hợp kỹ thuật kích thích thủy lực (hay còn gọi là kích thích đá phiến) cho phép mở rộng phạm vi tiếp cận nguồn khí, đặc biệt hiệu quả với các mỏ khí phi truyền thống nằm trong tầng đá phiến sâu.
Công nghệ chế biến và hóa lỏng hiện đại
- Chuyển đổi khí thành nhiên liệu lỏng (GTL – Gas to Liquid): Đây là công nghệ tiên tiến giúp biến đổi khí tự nhiên thành dầu tổng hợp, nhiên liệu sạch và các sản phẩm hóa dầu khác, góp phần nâng cao giá trị sử dụng và mở rộng ứng dụng của khí tự nhiên.
- Tối ưu quy trình hóa lỏng LNG: Các công nghệ LNG mới tập trung giảm tiêu thụ năng lượng trong quá trình hóa lỏng, đồng thời tối ưu hiệu suất lưu trữ và vận chuyển, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và thân thiện hơn với môi trường.
4. Các ứng dụng nổi bật của khí đốt tự nhiên
Khí đốt tự nhiên là nguồn năng lượng sạch, hiệu quả và đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất – đời sống hiện nay:
- Năng lượng cho công nghiệp: Được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sắt thép, gạch men, thực phẩm và các ngành công nghiệp nặng khác, khí đốt tự nhiên mang lại nguồn nhiệt ổn định, giúp tăng hiệu suất vận hành và giảm phát thải so với các nhiên liệu truyền thống.
- Nhiên liệu sạch cho giao thông vận tải: Nhiều phương tiện như xe buýt, tàu hỏa hay xe tải nặng đang chuyển sang sử dụng khí đốt tự nhiên thay cho xăng dầu, góp phần giảm thiểu khí thải độc hại và ô nhiễm không khí đô thị.
- Cung cấp năng lượng cho khu dân cư và đô thị: Khí đốt tự nhiên được dùng để nấu nướng, sưởi ấm và cung cấp nước nóng, mang đến sự tiện nghi và an toàn cho đời sống hàng ngày.
- Nguồn nhiên liệu cho sản xuất điện: Trong các nhà máy điện, khí đốt tự nhiên là lựa chọn ưu tiên nhờ hiệu suất cao, khả năng vận hành linh hoạt và phát thải CO₂ thấp hơn đáng kể so với than đá hoặc dầu.
Khí tự nhiên được đánh giá là nhiên liệu hoá thạch sạch và sẽ trở thành nguồn nhiên liệu thay thế hàng đầu cho các nhiên liệu truyền thống. Sản phẩm khí thiên nhiên nén (CNG) và khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) hiện được sử dụng phổ biến ở hầu hết các quốc gia lớn trên thế giới. Trong tương lai, khí thiên nhiên được xem là nguồn năng lượng chủ yếu đáp ứng mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội gắn liền với bảo vệ môi trường tại Việt Nam. Đặc biệt là khí thiên nhiên hóa lỏng trong phát triển điện khí và khí thiên nhiên nén sử dụng như nguồn nhiên liệu thay thế cho phương tiện giao thông vận tải trong nước. Hiện tại, Gas South với kinh nghiệm và lợi thế kinh doanh LPG, CNG, LNG tự hào là nhà cung cấp nguồn nhiên liệu ổn định với mức giá tối ưu nhất tại từng thời điểm cho khách hàng. Gas South được các Tập đoàn, Công ty lớn, có uy tín, thương hiệu thuộc nhiều lĩnh vực tin tưởng lựa chọn nguồn nhiên liệu đầu vào như Thép Pomina, Tôn Nam Kim, King Minh, Granite Đồng Nai, Samsung và SaigonBus,...
