Vấn đề nước thải sẽ kìm hãm sự phát triển dầu khí đá phiến của Mỹ

Thủy lực cắt phá, công nghệ đã đưa Mỹ trở thành nhà sản xuất dầu khí hàng đầu thế giới đã bị chỉ trích mạnh mẽ, vì hoạt động địa chấn gia tăng ở các khu vực dầu khí đá phiến. Nhưng nghiên cứu do Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ trích dẫn cách đây vài năm cho thấy công nghệ thủy lực cắt phá không phải là vấn đề.

Vấn đề chính ở đây là việc xử lý nước thải.

Đầu tháng này, Rystad Energy đã cảnh báo trong một báo cáo rằng số lượng các cơn địa chấn tại các khu vực sản xuất dầu quan trọng đang gia tăng. Kể từ năm 2017, những trận động đất có cường độ trên 2 độ richter đã tăng lên gấp 4 lần. Các nhà phân tích của Rystad cho biết, hoạt động địa chấn sẽ còn gia tăng trong năm nay nếu ngành dầu khí Mỹ tiếp tục sản xuất theo cách tương tự.

Lượng nước được sử dụng để khoan và cắt phá thủy lực ở các giếng dầu khí đá phiến rất khác nhau. Nó có thể từ mức 5,7 triệu lít đến 60 triệu lít. Nhưng đó là con số của vài năm trước. Kể từ đó, việc sử dụng nước càng ngày càng tăng khi hoạt động cắt phá thủy lực gia tăng.

Sau khi khoan và cắt phá, nước đã qua sử dụng - thường được gọi là nước sản xuất - được xử lý trong các giếng phun ngầm. Càng nhiều nước được bơm vào, càng có nhiều khả năng xảy ra địa chấn. Nói một cách đơn giản là khi bơm vào đá hàng triệu lít nước sẽ làm thay đổi áp suất và kết cấu đá, làm tăng hoạt động địa chấn.

Hiện tại, Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ lưu ý rằng không phải tất cả các giếng phun nước thải đều dẫn đến động đất gia tăng. Tuy nhiên, dữ liệu của Rystad Energy chỉ ra rằng dù chỉ có một vài giếng dẫn gây ra nhiều trận động đất hơn thì điều đó cũng đủ tồi tệ.

Quy trình hoạt động của thủy lực cắt phá. Ảnh: Wikipedia.

Kể từ đầu năm nay, Rystad lưu ý đã có 11 trận động đất tại Oklahoma, Texas, Louisiana và New Mexico cói cường độ trên 3,5 độ richter - So với 14 trận trong năm 2020, và 6 trận mỗi năm 2018 và 2019.

Một số người có khiếu hài hước nói rằng các trận động đất có thể là một dấu hiệu tốt về sự phục hồi trong hoạt động khoan dầu khí sau thảm họa đại dịch. Nhưng con số trong năm 2020 đáng lo ngại vì nó xảy ra khi hoạt động khoan bị suy giảm nghiêm trọng vì đại dịch.

Trên thực tế, dữ liệu của của Rystad cho thấy, trong năm ngoái các máy khoan dầu khí đã thải khoảng 11,3 tỷ thùng nước sản xuất, giảm từ 12,4 tỷ thùng của năm trước đó và 11,5 tỷ thùng năm 2018. Tuy nhiên, hoạt động địa chấn lại gia tăng.

Hiện tại, hoạt động khoan cũng đang gia tăng do giá dầu phụ hồi nhanh hơn dự kiến. Mức tăng vẫn còn thận trọng vì các công ty thượng nguồn vẫn còn nhớ "cú đòn" tàn phá mà ngành khai thác phải gánh chịu vào năm ngoái.

Tuy nhiên, mức cầu ngày càng tăng. Điều này có thể dẫn đến không chỉ giá dầu cao hơn mà còn phải gia tăng thêm hoạt động khoan, dẫn đến lượng nước thải nhiều hơn. Ngoài ra, nó cũng khiến hoạt động tái chế và tái sử dụng nước nhiều hơn.

Tuần qua, một tờ nhật báo tại Texas đưa tin rằng Breakwater Midstream - một công ty tái chế và tái sử dụng nước, đang mở rộng hoạt động tại lòng chảo Permian, Texas với dự đoán sản lượng khoan sẽ tăng hơn nữa.

Công ty này vận hành 10 cơ sở tái chế nước trong khu vực và có kế hoạch xây dựng thêm 2 cơ sở nữa. CEO của công ty khi nhận xét về kế hoạch xây thêm, lưu ý rằng hoạt động địa chấn gia tăng trong khu vực là một trong những lý do cho nhu cầu ngày càng tăng với các cơ sở xử lý nước sản xuất.

Thật vậy, tái chế và tái sử dụng là giải pháp thay thế rõ ràng nhất cho việc đổ hàng tỷ lít nước vào các giếng. Bởi hoạt động đó sẽ kích hoạt gia tăng hoạt động địa chấn.

Nhưng giá cả để thực hiện điều đó không hề rẻ. Nhà phần tích dầu đá phiến Ryan Hassler của Rystad viết trong báo cáo của công ty tư vấn về hoạt động địa chấn ở vùng đá phiến của Mỹ:

“Để duy trì việc xử lý nước ở mức năm 2020 và bù đắp cho sự tăng trưởng sắp tới, lượng nước được xử lý và tái chế thay vào đó phải tăng lên trong tương lai. Chi phí của việc đó có thể lũy kế trên 1 tỷ USD mỗi năm đối với các nhà sản xuất dầu khí. Chi phí có thể thay đổi theo từng khu vực, nhưng lòng chảo Permian có tính kinh tế rất cạnh tranh so với các khu vực khác”.

Hơn nữa, số lượng này sẽ ngày càng tăng khi hoạt động khoan nhiều hơn dẫn đến sử dụng nhiều nước hơn. Do đó, nhu cầu xử lý nước sản xuất tăng lên. Đồng thời, trong một số tin tức tích cực, như Rystad lưu ý: đến nay, Breakwater Midstream không phải là công ty duy nhất mở rộng hoạt động xử lý nước của mình. Càng nhiều công ty cung cấp các dịch vụ này, chúng càng trở nên rẻ hơn.

Nhưng, vừa xảy ra một sự thay đổi. Trong tháng này, một nghị sĩ Đảng Dân chủ đã đưa ra dự luật có thể phân loại lại nước thải từ các hoạt động khoan dầu khí là chất thải nguy hại. Điều này buộc các công ty sản xuất phải thải bỏ nó trong các giếng thải loại I được chỉ định đặc biệt.

Để so sánh, hiện tại, nước sản xuất được xử lý trong các giếng loại II với số lượng gần 200.000 giếng. Và chỉ có gần 800 giếng loại I. Nếu dự luật này trở thành luật, bất kỳ sự tăng trưởng nào trong ngành dầu khí đá phiến của Hoa Kỳ sẽ gặp khó khăn nghiêm trọng, ít nhất là cho đến khi các nhà xử lý nước thải tạo dựng được năng lực cần thiết để xử lý phần lớn nước được sử dụng trong khoan giếng.

Tiệp Nguyễn