Khu lưu niệm Dầu khí - Kỳ 5: Hành trình khai mở lòng đất, khơi thông mạch nguồn dầu khí

Mũi khoan "ngón tay thép" khai mở lòng đất

Trong hàng trăm hiện vật đang trưng bày tại Khu lưu niệm Dầu khí, những mũi choòng khoan 3 chóp xoay là hình ảnh gợi nhớ mạnh mẽ nhất về những ngày đầu khai mở lòng đất, đặt nền móng cho ngành công nghiệp dầu khí - năng lượng. Được chế tạo từ loại thép đặc biệt, mỗi mũi khoan gồm 3 chóp xoay hình nón, gắn răng cứng, được thiết kế để vừa xoay vừa nghiền nát lớp đất đá. Kích thước mũi khoan có thể từ vài chục đến hơn 300mm, tùy thuộc vào tầng địa chất và từng giai đoạn khoan.

Đặc biệt, mũi khoan PDC gắn các lưỡi cắt phủ kim cương nhân tạo được sử dụng trong các tầng đá vỉa cứng. Loại mũi khoan này có thể xoay tới hàng nghìn vòng mỗi phút, chịu được nhiệt độ và áp lực cực lớn trong lòng đất.

Choòng khoan 3 chóp xoay với nhiều kích cỡ là công cụ không thể thiếu trong thăm dò, khai thác khí tự nhiên

Mỗi mũi khoan chỉ có thể sử dụng một lần, cho một đoạn khoan nhất định. Khi bị mòn, chúng được thay thế bằng thiết bị mới, nhưng luôn được lưu giữ như một “nhân chứng” thầm lặng của từng công trình giếng khoan.

Để khoan sâu hàng ngàn mét vào lòng đất, không chỉ cần choòng khoan 3 chóp xoay, mà còn cả một hệ thống kỹ thuật chính xác, gồm: cần khoan, ống chống, bơm dung dịch khoan và hệ thống vận hành từ mặt đất.

Với thiết kế bánh răng, choòng khoan 3 chóp xoay được sử dụng để thâm nhập vào lòng đất sâu hàng nghìn mét, xuyên qua tầng đất mềm đến đá cứng.

Cần khoan là các đoạn ống thép dài 9 - 12m, được nối liên tục bằng ren để tạo thành một chuỗi dài, truyền lực quay từ motor trên mặt đất đến mũi khoan. Trong khi đó, dung dịch khoan được bơm xuống theo cần khoan, sau đó trào ngược lên theo các rãnh choòng khoan 3 chóp xoay. Dung dịch này có vai trò làm mát mũi khoan, cuốn trôi mảnh vụn đá và duy trì áp suất ổn định trong giếng khoan.

Toàn bộ quá trình khoan là sự phối hợp nhịp nhàng giữa các thiết bị trên mặt đất như bộ tời, cần vặn, bàn xoay, bơm công suất cao, cùng đội ngũ kỹ sư túc trực ngày đêm.

Bên cạnh các choòng khoan 3 chóp xoay, khu vực trưng bày mũi nghiền vật rơi thu hút sự chú ý đặc biệt. Đây là thiết bị “giải cứu giếng khoan” trong những tình huống nguy hiểm, khi bu lông, đai ốc hoặc thiết bị rơi xuống lòng giếng và không thể lấy lên. Khi đó, mũi nghiền hình trụ, cấu tạo đặc biệt được thả xuống để nghiền nát vật cản, tránh gây kẹt cần khoan.

Súng bắn mìn - "Vũ khí" khai thông dòng khí

Trong khai thác dầu khí, đặc biệt là tại các mỏ nằm sâu hàng nghìn mét dưới lòng đất hoặc đáy biển, việc tạo ra những “kênh dẫn” cho khí thoát lên là một bước kỹ thuật quan trọng. Giống như việc đào giếng xong phải “khơi mạch nước”, thì với mỏ khí cũng cần một công cụ để mở lối cho dòng khí giải phóng khỏi các lớp đất đá. Đó chính là súng bắn mìn tạo “kênh dẫn” khí - một thiết bị có cấu tạo phức tạp, đóng vai trò thiết yếu trong khâu hoàn thiện giếng khoan.

Ống súng và những viên đạn được lưu giữ tại Khu lưu niệm Dầu khí.

Súng bắn mìn là một ống kim loại có thiết kế đặc biệt, bên trong chứa hệ thống dẫn nổ và thuốc nổ. Trong ruột súng có một bộ phận gọi là “ruột len”, đóng vai trò như một lõi chứa các viên đạn. Những viên đạn này được lắp vào đúng vị trí định sẵn, nằm trong các lỗ nhỏ bao quanh thân súng. Mỗi viên đạn khi phát nổ sẽ tạo ra các lỗ xuyên qua thành ống cũng như lớp đá vỉa chứa khí.

Bên trong thân súng, dây nổ, kíp nổ và các lớp chất nổ tạo lửa được bố trí chặt chẽ và chuẩn xác. Khi kích hoạt, dây nổ sẽ truyền lửa cực nhanh đến các vị trí chứa đạn, khiến toàn bộ hệ thống hoạt động như một chuỗi phản ứng chính xác và hiệu quả. Cấu trúc chất nổ thường được thiết kế theo dạng xoắn, cho phép tạo ra lực xuyên phá cực mạnh.

Sau khi quá trình khoan hoàn tất và ống chống được lắp đặt, súng bắn mìn được thả xuống một độ sâu xác định trong lòng giếng. Khi kích hoạt, từng viên đạn bên trong sẽ phát nổ đồng loạt, tạo ra hàng chục đến hàng trăm lỗ nhỏ xuyên qua vách giếng. Chính các lỗ này sẽ trở thành "đường khí", cho phép dòng khí từ vỉa chứa thoát vào lòng giếng để tiếp tục được thu gom và đưa lên mặt đất.

Những "đường khí" được tạo ra sẽ dẫn dòng khí từ lớp đá chứa về phía trung tâm giếng. Nếu áp suất tự nhiên đủ lớn, dòng sản phẩm sẽ tự đẩy lên trên. Ngược lại, khi áp lực không đủ lớn, kỹ sư vận hành sẽ sử dụng các biện pháp hỗ trợ như bơm khí nén ngược xuống giếng, trộn khí và sản phẩm để giảm tỷ trọng hỗn hợp, giúp quá trình di chuyển lên mặt đất dễ dàng hơn.

Súng bắn mìn thường được sử dụng tại các mỏ ngoài khơi hoặc giếng khoan có độ sâu lớn, điều kiện địa chất phức tạp và áp suất cao. Thiết bị này không chỉ tạo ra “kênh dẫn” khí, mà còn giúp tăng hiệu suất khai thác bằng cách mở rộng diện tích tiếp xúc giữa giếng khoan và lớp đá chứa khí. Nhờ đó, tốc độ thu hồi khí nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Súng bắn mìn tạo “kênh dẫn” khí không chỉ là một thiết bị kỹ thuật thuần túy, mà còn là “chìa khóa mở lối” cho dòng tài nguyên nằm sâu trong lòng đất. Qua mỗi tiếng nổ chính xác và được tính toán kỹ lưỡng, hàng nghìn mét khối khí thiên nhiên được đưa lên phục vụ sản xuất, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.

Khu lưu niệm Dầu khí - Kỳ 1: Dấu ấn từ lòng đất Tiền Hải

Khu lưu niệm Dầu khí - Kỳ 2: Dòng chảy ký ức qua những tư liệu và hình ảnh lịch sử

Khu lưu niệm Dầu khí - Kỳ 3: Những “cỗ máy thép” vẫn bền bỉ vận hành sau hơn nửa thế kỷ

Khu lưu niệm Dầu khí - Kỳ 4: Những giàn khai thác khí vẫn vẹn nguyên giá trị sau gần nửa thế kỷ

Đình Khương - Trung Trần