Bài tập nhóm: Dầu đá phiến và triển vọng phát triển

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập nhóm "Dầu đá phiến và triển vọng phát triển" trình bày tổng quan về dầu đá phiến trên thế giới; Xử lý và khai thác dầu đá phiến; Tình hình khai thác, tiềm năng phát triển và những thách thức đối với ngành công nghiệp dầu đá phiến Mỹ. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết tại đây nhé!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập nhóm: Dầu đá phiến và triển vọng phát triển

U T M H O U IE IL TA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI M O VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ .C ------ ST U M H O EU .C I ST IL TA U H U IE IL TA U M H O U .C IE BÀI TẬP NHÓM ST IL TA U CHUYÊN ĐỀ: DẦU ĐÁ PHIẾN VÀ TRIỂN VỌNG PHÁT H TRIỂN U IE IL Giáo viên hướng dẫn: Ts Phạm Cảnh Huy TA Nhóm: 3 M O Lớp: Kinh tế dầu khí - 134054 .C Sinh viên thực hiện: ST U Họ và tên MSSV M H O U Trịnh Thu Trang 20192309 .C IE Nguyễn Hải Nam 20192290 ST IL TA Đoàn Anh Phương 20192294 U M H Nguyễn Trường An O 20192268 U .C ST U M H O U .C E LI ST I TA 1 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Mục lục M I. TỔNG QUAN VỀ DẦU ĐÁ PHẾN TRÊN THẾ GIỚI ..........................................................3 O 1.1. Dầu đá phiến: Thành phần, tính chất và phân loại ...........................................................3 .C ST 1.1.1. Lịch sử dầu đá phiến .............................................................................................................3 1.1.2. Xác định loại dầu đá phiến ...................................................................................................4 U M H 1.1.3. Thành phần và tính chất ......................................................................................................4 O EU .C 1.1.4. Phân loại dầu đá phiến .........................................................................................................5 I ST IL 1.2. Trữ lượng dầu đá phiến ........................................................................................................7 TA U 1.3. Các thách thức kinh tế và xã hội..........................................................................................8 H 1.4. Lợi ích kinh tế-xã hội và hiệu quả đầu tư ...........................................................................9 U IE 1.4.1. Lợi ích kinh tế-xã hội ............................................................................................................9 IL 1.4.2. Hiệu quả từ đầu tư ................................................................................................................9 TA U M II. XỬ LÝ VÀ KHAI THÁC DẦU ĐÁ PHIẾN .......................................................................... 10 H O U 2.1. Xử lý dầu đá phiến ............................................................................................................. 10 .C IE 2.1.1. Xử lý ngoài hiện trường (Ex-in Situ) ................................................................................ 10 ST IL TA 2.1.2. Xử lý tại hiện trường thuần túy (True In Situ-TIS)........................................................ 11 U H 2.1.3. Xử lý tại hiện trường cải tiến (Modified In-situ) ............................................................. 11 U 2.2. Khai thác dầu đá phiến ...................................................................................................... 12 IE IL 2.2.1. Khai thác lộ thiên ............................................................................................................... 12 TA 2.2.2. Khai thác hầm lò (dưới lòng đất) ...................................................................................... 13 M 2.2.3. Công nghệ nứt vỡ thủy lực ................................................................................................ 13 O .C III. TÌNH HÌNH KHAI THÁC,TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN VÀ NHỮNG THÁCH THỨC ĐỐI VỚI NGÀNH CÔNG NGHIỆP DẦU ĐÁ PHIẾN MỸ ............................................................ 14 ST 3.1 Sản lượng khai thác ........................................................................................................... 14 U M H 3.2 Tiềm năng phát triển của dầu đá phiến của Mỹ.............................................................. 15 O U .C Những khó khăn của ngành công nghiệp dầu đá phiến Mỹ ........................................... 17 IE 3.3 ST IL 3.3.1 Những khó khăn ................................................................................................................. 17 TA U 3.3.2 Một số giải pháp ................................................................................................................. 19 M H O IV. KẾT LUẬN ............................................................................................................................... 20 U .C ST U M H O U .C E LI ST I TA 2 U H U IE
U T M H O U IE IL TA I. TỔNG QUAN VỀ DẦU ĐÁ PHẾN TRÊN THẾ GIỚI M 1.1. Dầu đá phiến: Thành phần, tính chất và phân loại O .C Thuật ngữ dầu đá phiến thường dùng để chỉ bất kỳ loại đá trầm tích nào có chứa ST vật liệu bitum rắn (được gọi là kerogen) được giải phóng dưới dạng chất lỏng giống U dầu mỏ khi đá được nung nóng trong quá trình nhiệt phân hóa học. Dầu đá phiến được M H hình thành từ hàng triệu năm trước do sự lắng đọng phù sa và mảnh vụn hữu cơ trong O EU .C lòng hồ và đáy biển. Trải qua thời gian dài, nhiệt độ và áp suất đã biến đổi các vật liệu I ST IL này thành dầu đá phiến theo một quá trình tương tự như quá trình hình thành dầu mỏ TA tuy nhiệt độ và áp suất không lớn bằng. Dầu đá phiến thường chứa đủ dầu để cháy mà U H không cần xử lý thêm và do vậy nó được gọi là “đá cháy”. Dầu đá phiến có thể khai U thác và xử lý để tạo ra dầu giống như dầu được bơm từ giếng dầu thông thường; tuy IE nhiên, việc chiết xuất dầu từ dầu đá phiến phức tạp hơn so với khai thác dầu thông IL thường và chi phí hiện cao hơn. Dầu trong dầu đá phiến ở thể rắn và không thể bơm TA U M H trực tiếp lên mặt đất. Dầu đá phiến trước tiên phải được khai thác rồi sau đó được nung O U đến nhiệt độ cao - một quá trình được gọi là chưng cất; chất lỏng thu được sau đó phải .C IE được tách và thu hồi. ST IL TA 1.1.1. Lịch sử dầu đá phiến U H U Dầu đá phiến đã được sử dụng từ thời cổ đại và được khai thác ở một số quốc IE gia từ thế kỷ 17. Một trong những loại dầu đá phiến được chú ý là đá phiến phèn của IL Thụy Điển có niên đại từ Kỷ Cambri và Kỷ Ordovic do hàm lượng phèn và nồng độ TA kim loại cao, bao 12 gồm cả urani và vanadi. Ngay từ năm 1637, đá phiến phèn đã M O được nung trên lửa củi để chiết xuất kali nhôm sunfat và muối để sử dụng trong thuộc .C da và nhuộm vải. Cuối những năm 1800, đá phiến phèn được chưng cất ở quy mô nhỏ ST để thu hydrocacbon. U M Một mỏ dầu đá phiến ở Autun, Pháp, đã được khai thác thương mại vào năm H O U 1839. Ngành công nghiệp dầu đá phiến được bắt đầu ở Scotland vào năm 1859. Tương .C IE truyền rằng một thùng dầu được xác định bằng 42 gallon là vì các thùng whiskey cùng ST IL kích thước đã được sử dụng ở Scotland để vận chuyển dầu đá phiến. TA U M H Sau cuộc khủng hoảng dầu năm 1973, sản lượng dầu đá phiến trên thế giới đạt O U đến đỉnh là 46 triệu tấn trong năm 1980 và sau đó giảm xuống còn 16 triệu tấn năm .C 2000, do sự cạnh tranh của chương trình dầu mỏ truyền thống giá rẻ thập niên 1980. ST U Công nghiệp dầu đá phiến “phục sinh” trở lại vào những năm đầu thế kỷ XXI. M H Với công nghệ nứt vỡ thủy lực (hydraulic fracturing hay fracking), Hoa Kỳ đã tạo nên O U .C E LI ST I TA 3 U H U IE
U T M H O U IE IL TA một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp dầu đá phiến khi việc khai thác loại dầu M này trở nên dễ dàng với chi phí và thời gian ngắn hơn. O .C 1.1.2. Xác định loại dầu đá phiến ST Các loại dầu đá phiến được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau với các U M H kết quả được thể hiện theo các đơn vị khác nhau. Nhiệt trị của dầu đá phiến có thể O EU được xác định bằng cách sử dụng dụng cụ đo nhiệt lượng. Các giá trị thu được bằng .C I phương pháp này được thể hiện theo các đơn vị Anh hay mét, chẳng hạn như các đơn ST IL vị nhiệt Anh (Btu) cho mỗi pound dầu đá phiến, calo trên mỗi gram đá (cal/gm), TA U kilocalo trên mỗi kilogram đá (kcal/kg), megajun trên mỗi kilogram đá (MJ/kg) và các H U đơn vị khác. Các loại dầu đá phiến còn có thể được xác định bằng cách đo sản lượng IE dầu của một mẫu đá phiến trong một bình chưng cất trong phòng thí nghiệm. Đây có lẽ IL là loại phân tích phổ biến nhất hiện đang được sử dụng để đánh giá trữ lượng dầu đá TA U phiến. M H O U 1.1.3. Thành phần và tính chất .C IE ST IL Về mặt thạch học, dầu đá phiến bao gồm một phạm vi rộng các loại đá, từ đá TA U phiến đến macnơ và cacbonat, tạo thành một hỗn hợp các chất hữu cơ và vô cơ có kết H cấu chặt chẽ. Thành phần chung của dầu đá phiến được trình bày trong Hình 1.1. Tính U chất và mức độ của chất vô cơ phụ thuộc chủ yếu vào các điều kiện trầm tích và các IE IL đặc tính của đá mẹ. Ví dụ, đá phiến chuẩn (true shale) chứa chủ yếu khoáng sét trong TA khi đá phiến ở vùng sông Green (Hoa Kỳ) chứa chủ yếu là cacbonat, thạch anh, fenspat M và illit. O .C ST U M H O U .C IE ST IL TA U M H O U .C ST U M H O U .C E Hình 1.1. Thành phần chung của dầu đá phiến LI ST I TA 4 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Kerogen được suy đoán là có nguồn gốc từ quá trình hình thành dầu mỏ từ các M chất hữu cơ trầm tích.. Một phần chất hữu cơ trong dầu đá phiến hòa tan gọi là bitum. O Bitum, hòa tan, được phân tán khắp mạng kerogen, mặc dù ngay cả trong đá phiến .C được nghiền mịn, rất ít bitum có thể tiếp cận được với dung môi. ST U Bảng 1.1. Tỷ lệ thành phần (%w/w) chất hữu cơ trong đá phiến ở Hoa Kỳ M H O EU Thành phần (% w/w) Vùng Green River, Vùng New Albany .C I Mahogany ST IL Cacbon 80,5 82,0 TA U Hydro 10,3 7,4 H Nito 2,4 2,3 U Lưu Huỳnh 1,0 2,0 IE Oxy 5,8 6,3 IL TA Tổng cộng 100,0 100,0 U M Tỷ lệ nguyên tử H/C 1,54 1,08 H O U Source: Baughman (1978). .C IE *Chú thích : (% w/w) là phần trăm khối lượng cùng với tỉ trọng ST IL TA U Nhiệt trị có tác dụng xác định chất lượng của dầu đá phiến được đốt cháy trực H tiếp trong một nhà máy điện để sản xuất điện. Tổng nhiệt trị của dầu đá phiến trên cơ U sở trọng lượng khô nằm trong khoảng từ 500-4000 kcal/kg đá. Dầu đá phiến kukersite IE IL cao cấp của Estonia, được dùng để cung cấp nhiên liệu cho nhiều nhà máy điện, có TA nhiệt trị khoảng 2.000-2.200 kcal/kg. Để so sánh, nhiệt trị của than non nằm trong M khoảng 3.500-4.600 kcal/kg trong trạng thái khô và không lẫn khoáng chất. O .C 1.1.4. Phân loại dầu đá phiến ST Qua thời gian, dầu đá phiến được gọi theo nhiều tên khác nhau, chẳng hạn như U M H than nến, đá bitum, đá phiến phèn, stellarite, albertite, đá phiến kerosene, bituminite, O U than khí, than tảo, wollongite, schistes bitumineux, torbanite và kukersitee. Hutton .C IE (1991) đã xem dầu đá phiến là một trong ba nhóm lớn của các loại đá trầm tích giàu ST IL hữu cơ: (1) than keo và đá phiến chứa cacbon, (2) đá chứa bitum và (3) dầu đá phiến. TA U M Sau đó ông (Hình 1.2) chia dầu đá phiến thành ba nhóm dựa trên môi trường lắng đọng H O U của chúng trong đất, hồ và biển .C ST U M H O U .C E LI ST I TA 5 U H U IE
U T M H O U IE IL TA M O .C ST U M H O EU .C I ST IL TA U H U IE IL TA U M H O U Hình 1.2. Phân loại dầu đá phiến Hutton (1987) .C IE ST IL Trong 3 nhóm dầu đá phiến (dưới đất, dưới hồ, dưới biển), Hutton (1991) đã TA U nhận diện 6 loại dầu đá phiến đặc thù là: than nến, lamosite, marinite, torbanite, H tasmanite, và kukersitee. Các mỏ dầu đá phiến lớn nhất và nhiều nhất là marinite (dưới U biển) và lamosite (dưới hồ). Than nến là dầu đá phiến có màu từ nâu sang đen gồm các IE loại nhựa, bào tử, sáp và vật liệu có nguồn gốc thực vật có mao mạch trên mặt đất cùng IL TA với các loại vitrinite và inertinite khác nhau. Than nến có nguồn gốc từ các ao hồ thiếu M oxy hay hồ nước nông trong các đầm lầy hình thành than bùn và đầm lầy. O .C Lamosite là dầu đá phiến màu nâu nhạt, xám và xám đậm đến màu đen trong đó ST thành phần hữu cơ chính là lamalginite có nguồn gốc từ tảo phù du trong hồ. Marinite U là dầu đá phiến ở biển có màu từ xám đến xám đen và đen với các thành phần hữu cơ M H chính là lamalginite và bituminite có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật phù du biển. O U .C Marinite tập trung chủ yếu trong các vùng biển ven lục địa như bờ biển nông, rộng IE ST IL hoặc biển trong lục địa, nơi ít chịu tác động của sóng và dòng chảy. Torbanite, đặt theo TA tên Torbane Hill ở Scotland, là dầu đá phiến đen có chất hữu cơ được cấu tạo chủ yếu U M H là telalginite có nguồn gốc từ Botryococcus và các dạng tảo liên quan giàu lipit có O U trong các hồ từ nước ngọt đến nước lợ. Tasmanite, được đặt tên từ mỏ dầu đá phiến ở .C Tasmania, là dầu đá phiến màu từ nâu sang đen. Chất hữu cơ bao gồm telalginite có ST nguồn gốc chủ yếu từ tảo đơn bào tasmanitid và số lượng ít vitrinite, lamalginite và U M inertinite. Kukersite, được đặt tên từ Kukruse Manor gần thị trấn Kohtla-Järve, H O U Estonia, là dầu đá phiến biển màu nâu sáng. Thành phần hữu cơ chủ yếu của nó là .C E telalginite có nguồn gốc từ loại tảo xanh, Gloeocapsomorpha Prisca. LI ST I TA 6 U H U IE
U T M H O U IE IL TA 1.2. Trữ lượng dầu đá phiến M O Dầu đá phiến được phân bố rộng rãi trên toàn thế giới với nhiều mỏ được biết .C đến ở khắp các châu lục. Dầu đá phiến có niên đại từ Kỷ Cambri đến Kỷ Đệ Tam xuất ST hiện ở nhiều nơi 10 trên thế giới (Bảng 1.2). U M H Bảng 1.2. Ước tính trữ lượng dầu đá phiến (triệu tấn) O EU .C Khu Vực Trữ lượng đá phiến Trữ lượng Kerogen Kerogen tại hiện I ST IL trường TA U Châu Phi 12.373 500 5.900 H Châu Á 20.570 1.100 - U Châu Úc 32.400 1.700 37.000 IE Châu Âu 52.180 600 12.000 IL Trung Đông 35.360 4.600 24.000 TA U Bắc Mỹ 3.340.000 80.000 140.000 M H Nam Mỹ - 400 10.000 O U .C Nguồn: World Energy Council, WEC Survey of Energy Resources IE ST IL Tiềm năng của nguồn tài nguyên dầu đá phiến trên thế giới là rất lớn, nhưng TA U việc đánh giá chính xác, như dầu mỏ, là khó khăn vì các nguồn tài nguyên này được H đánh giá theo nhiều cách khác nhau và sử dụng nhiều đơn vị phân tích khác nhau. U IE Mặc dù nhiều mỏ dầu đá phiến mới chỉ được khám phá trên phạm vi nhỏ, nhưng IL một số mỏ đã được xác định khá tốt bằng cách khoan và phân tích. Chúng bao gồm các TA M mỏ dầu đá phiến Green River ở miền Tây Hoa Kỳ, các mỏ đệ tam ở Queensland, O Ôxtrâylia, các mỏ ở Thụy Điển và Estonia, mỏ El-Lajjun ở Jordan và một số mỏ tại .C Brazil, Pháp, Đức và Nga. Mỏ lớn nhất được biết là mỏ Green River ở miền Tây Hoa ST Kỳ, ước tính tổng trữ lượng tại hiện trường có thể có tiềm năng sản xuất khoảng 3 U nghìn tỷ thùng dầu đá phiến (3×1012 bbl). Còn riêng ở Colorado, tổng trữ lượng tại M H hiện trường ước tính vào khoảng 1,5 nghìn tỷ thùng dầu (1,5×1012 bbl). Đá phiến đen O U .C IE Devon của miền Đông Hoa Kỳ ước tính có tiềm năng sản xuất 189 tỷ thùng dầu ST IL (189×109 bbl). TA U M *Chú thích : bbl đơn vị thùng ( barrel – bbl ) H O U .C Trữ lượng dầu đá phiến tại hiện trường trên toàn thế giới có thể có tiềm năng ST sản xuất 4,8 nghìn tỷ thùng dầu đá phiến (4,8×1012 bbl). Các dữ liệu thực tế có thể cao hơn nhiều (hoặc thậm chí thấp hơn nhiều) do các nguồn tài nguyên dầu đá phiến của U M H một số quốc gia không được báo cáo và nhiều mỏ đã biết chưa được nghiên cứu đầy O U đủ. Mặt khác, một số mỏ đã bị thoái hóa do nhiệt địa nhiệt, chẳng hạn như các mỏ .C E LI ST I TA 7 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Heath, Phosphoria và một phần dầu đá phiến phèn ở Thụy Điển. Do đó, các trữ lượng M được báo cáo cho những mỏ này có thể là quá cao và phần nào gây hiểu nhầm. O .C Hiện nay, dầu đá phiến đã được khai thác thương mại ở một số quốc gia như: ST Hoa Kỳ, Brazil, Trung Quốc, Estonia và Ôxtrâylia. Brazil có một lịch sử lâu dài về U phát triển dầu đá phiến, dầu đá phiến ở Brazil được biết là đã được khai thác từ cuối M H thế kỷ XIX. Ở Trung Quốc, 80 trạm chưng cất mới (Fushun) được sử dụng để sản xuất O EU .C dầu đá phiến. Trung Quốc cũng được cho là có các mỏ dầu đá phiến lớn thứ tư trên thế I ST IL giới sau Hoa Kỳ, Brazil và Nga. TA U H U IE IL TA U M H O U .C IE ST IL TA U H Hình 1.3. Sản lượng dầu đá phiến ( triệu tấn ) từ 1880 đến 2000 U IE *Chú thích : Estonia (mỏ Estonia), Nga (mỏ Leningrad và Kashpir), Vương quốc Anh IL (Scotland, Lothians), Brazil (hệ tầng Irati), Trung Quốc (mỏ Mậu Danh và Phú Thuận), và Đức TA M (Dotternhausen) O 1.3. Các thách thức kinh tế và xã hội .C Thách thức đối với ngành công nghiệp dầu đá phiến là chứng minh và sử dụng ST các công nghệ có thể bền vững về mặt kinh tế và hoạt động liên tục mặc cho những U M thăng trầm của giá năng lượng. Câu hỏi thường được đặt ra là “giá dầu ở ngưỡng bao H O U nhiêu thì dầu đá phiến sẽ có lợi nhuận?” Câu trả lời là chưa rõ bởi vì hầu hết các dự án .C IE đang trong giai đoạn nghiên cứu, phát triển hay trình diễn, nhưng ước tính gần đây dao ST IL động từ 40-80 USD mỗi thùng. Phạm vi lớn như vậy là vì các công nghệ đang được TA U M phát triển vẫn chưa đạt được quy mô sản xuất để xác định chính xác hiệu quả các chi H O phí đầu tư và vận hành một nhà máy thương mại và vẫn có những rào cản công nghệ U .C cần khắc phục trước khi có thể ước lượng chính xác hơn. Quá trình sản xuất dầu đá ST phiến đòi hỏi chi phí cao và thách thức là làm sao để nó cạnh tranh được với xăng dầu U thông thường. Các tác động tiềm năng quan trọng được liệt kê dưới đây: M H O U .C E LI ST I TA 8 U H U IE
U T M H O U IE IL TA - Thiếu hụt cơ sở vật chất và dịch vụ công để đáp ứng cho công nhân dầu đá M phiến, gia đình của họ và các hoạt động kinh doanh hỗ trợ; O .C - Thiếu kinh phí trả trước cho nâng cấp cơ sở hạ tầng vì các khoản thu chỉ có sau ST khi việc sản xuất dầu đá phiến bắt đầu; U M H - Sự xuống cấp của chất lượng cuộc sống cho người không tham gia vào các lĩnh O EU vực năng lượng; .C I ST IL - Ảnh hưởng đến giá bất động sản có thể là tích cực hoặc tiêu cực tùy thuộc vào TA U vị trí. H U 1.4. Lợi ích kinh tế-xã hội và hiệu quả đầu tư IE 1.4.1. Lợi ích kinh tế-xã hội IL TA U Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (2004), những lợi ích quốc gia và cộng đồng có M H được từ thương mại hóa ngành công nghiệp dầu đá phiến bao gồm: O U .C IE - Giảm tác động GDP của giá dầu cao; ST IL TA Giảm thâm hụt cán cân thanh toán, do tăng sản lượng nhiên liệu trong nước, U - H giảm nhập khẩu và giá dầu thô thế giới thấp hơn; 19 U IE - Tăng doanh thu; IL TA - Tạo ra hàng chục nghìn việc làm mới và tăng trưởng kinh tế. Các lợi ích xã hội M của ngành công nghiệp dầu đá phiến có thể rát lớn, bao gồm: O .C - Mở rộng và đa dạng hóa kinh tế cho khu vực; ST - Tăng trưởng giáo dục, phát triển kỹ năng và cơ hội đào tạo nguồn nhân lực bền U M H vững; O U .C IE - Tăng cơ hội cho các doanh nghiệp địa phương hiện tại và phát triển các cơ hội ST IL phát triển kinh doanh mới; TA U M - Hỗ trợ tài chính cho phát triển cơ sở hạ tầng khu vực công; H O U .C - Các cơ hội việc làm dài hạn bao gồm cả việc được trả lương cao trong ngành ST dầu đá phiến và các ngành công nghiệp hỗ trợ. U M 1.4.2. Hiệu quả từ đầu tư H O U .C E LI ST I TA 9 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Các công ty đầu tư vào sản xuất dầu đá phiến tạo ra công ăn việc làm, cung cấp M nguồn thu, cải thiện an ninh quốc gia và nâng cao phúc lợi kinh tế của quốc gia nói O chung. Những lợi ích này là hiện thực khi việc thu hồi năng lượng đạt hiệu quả trong .C đầu tư. Quan trọng hơn các công ty không đầu tư vào các dự án không có hiệu quả thu ST hồi năng lượng từ đầu tư (trừ khi có một số hình thức khuyến khích của chính phủ). U M Nhiều nghiên cứu được tiến hành trong những năm qua khẳng định rằng chế biến dầu H O EU đá phiến tạo ra nhiều năng lượng hơn. Các quy trình chế biến dầu đá phiến khác nhau .C sẽ sử dụng năng lượng theo những cách hơi khác nhau. Tóm lại, hầu như tất cả các I ST IL phương pháp sản xuất dầu đá phiến từ mỏ dầu đá phiến ở miền Tây Hoa Kỳ đều mang TA U lại kết quả tích cực. H U II. XỬ LÝ VÀ KHAI THÁC DẦU ĐÁ PHIẾN IE 2.1. Xử lý dầu đá phiến IL TA U Không giống như dầu mỏ thông thường, dầu trong đá phiến không thể bơm trực M H tiếp lên mặt đất. Nó phải được xử lý bằng chưng cất, trong quá trình đó đá được nung O U .C IE nóng để giải phóng dầu đá phiến thô, khí đá phiến và nước. Việc xử lý có thể được ST IL thực hiện bằng phương pháp xử lý bên ngoài hiện trường (ex-situ); xử lý thuần túy tại TA hiện trường (true insitu); hay bằng cách kết hợp hai phương pháp trên-xử lý tại hiện U H trường cải tiến (modified in situ). Dầu đá phiến thô được nâng cấp để loại bỏ các tạp U chất nhất định, chẳng hạn như lưu huỳnh và nitơ, sau đó tiếp tục được xử lý trong một IE nhà máy lọc dầu để sản xuất xăng, nhiên liệu diesel sạch, nhiên liệu phản lực và các IL TA sản phẩm dựa trên dầu mỏ khác. M O 2.1.1. Xử lý ngoài hiện trường (Ex-in Situ) .C Xử lý dầu đá phiến ngoài hiện trường đã được triển khai trong hơn một thế kỷ ST qua ở 20 nhiều quốc gia trên thế giới. Tại Colorado và Utah (Hoa Kỳ), các mỏ được U M khai thác theo kiểu buồng và trụ chống được mở cách đây hàng thập kỷ vẫn đang trong H O U tình trạng ổn định. Do độ bền của các tầng dầu đá phiến, các buồng ổn định có diện .C IE tích lớn, được hỗ trợ chỉ bằng những trụ dầu đá phiến và các bu lông đá được chốt trên ST IL mái mỏ. Điều này góp phần làm cho các mỏ này có hồ sơ an toàn tuyệt vời. Các mỏ TA U dầu đá phiến dưới lòng đất giống các mỏ đá ngầm hơn và do đó các xe tải lớn, máy xúc M H O và thiết bị khoan có thể được sử dụng để giảm chi phí. U .C Sau khi dầu đá phiến được khai thác, nó được giảm kích thước bằng máy nghiền ST rồi được chuyển đến các nhà máy chưng cất và chuyển đổi thành dầu đá phiến thô, U M nước và khí đá phiến. H O U .C E LI ST I TA 10 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Đá thải thu được từ quá trình chưng cất được gọi là đá phiến đã chưng cất, M chiếm khoảng 70-80% trọng lượng của dầu đá phiến được khai thác và chiếm thể tích O lớn hơn phần nào là kết quả của việc giảm kích thước trong khai thác và nghiền đá để .C xử lý. Sau khi được làm lạnh, đá phiến đã chưng cất được chuyển tới khu vực xử lý ST trên mặt đất hoặc đưa trở lại mỏ. Các kè lớn bằng đá phiến đã chưng cất được xây dựng U M ở Hoa Kỳ hơn hai thập kỷ trước vẫn ổn định, hỗ trợ thảm thực vật và không làm ô H O EU nhiễm nguồn nước. Một số lượng đá phiến đã chưng cất được sử dụng để làm vật liệu .C xây dựng như gạch và xi măng. I ST IL TA 2.1.2. Xử lý tại hiện trường thuần túy (True In Situ-TIS) U H U Xử lý tại hiện trường thuần túy sử dụng các kỹ thuật tương tự kỹ thuật khoan và IE sản xuất dầu mỏ thông thường. Ở phương pháp tiếp cận này, các giếng được khoan vào IL tầng dầu đá phiến và việc chưng cất được tiến hành trong lòng đất mà không cần khai TA U thác. Các giếng khác được khoan ở cùng một khu vực để sản xuất dầu đá phiến thô M H bằng cách nung nóng đá dưới lòng đất để giải phóng dầu. Một số dự án nghiên cứu và O U .C IE phát triển đã được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật tại hiện trường khác nhau, ST IL nhưng chưa có dự án nào đạt đến mức độ sản xuất thương mại tại Hoa Kỳ. Kỹ thuật xử TA lý tại hiện trường đã được thực hiện thành công tại Thụy Điển từ năm 1941, 1960 và U H các thí nghiệm đã được tiến hành tại Hoa Kỳ bắt đầu từ những năm 1970 (ví dụ như dự U án Equity Oil Shale ở Colorado). IE IL Các công nghệ tại hiện trường thích hợp nhất với các mỏ dầu đá phiến dày, nơi TA việc khai thác 21 mỏ gặp khó khăn hơn, chẳng hạn như trung tâm của lưu vực Piceance M O của Colorado (Hoa Kỳ) nơi mỏ dầu đá phiến dày khoảng 1.000 feet và bị chôn sâu .C 1.000 feet dưới tầng đất đá. Dầu đá phiến thô, khí đá phiến và nước được sản xuất từ ST các thiết bị chưng cất tại hiện trường. Dầu đá phiến thô được sản xuất tại hiện trường U đòi hỏi sự nâng cấp ít hơn so với hầu hết các sản phẩm dầu từ quá trình xử lý ngoài M H hiện trường. O U .C IE 2.1.3. Xử lý tại hiện trường cải tiến (Modified In-situ) ST IL TA Xử lý tại hiện trường cải tiến là phương pháp kết hợp các kỹ thuật xử lý tại hiện U M H trường và ngoài hiện trường. Trong một cách tiếp cận, một số dầu đá phiến được khai O U thác để tạo ra một khoang cho việc chưng cất tại chỗ sau đó. Trong cách tiếp cận này, .C một khoảng trống được tạo ra dưới lòng đất, bên trong đó một khối dầu đá phiến cạnh ST đó bị phá vỡ thông qua làm nứt vỡ bằng thuốc nổ để chuẩn bị cho chưng cất dưới mặt U M đất. Trong cách tiếp cận khác sử dụng công nghệ EcoShale, dầu đá phiến được khai H O U thác, nghiền và đưa vào một hầm có mái che và ống dẫn để chưng cất tại chỗ. Cả hai .C E phương pháp trên đã được chứng minh ở quy mô thí điểm trong lĩnh vực này. Trong LI ST I TA 11 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Thế chiến II, Đức đã sử dụng công nghệ xử lý tại hiện trường cải tiến. Hàng ngàn bằng M sáng chế đã được cấp cho các công nghệ chiết xuất dầu đá phiến. Đó là bao gồm các O phương pháp chưng cất được mô tả như trên và các khái niệm khác không sử dụng .C nhiệt như phương pháp chiết xuất cơ bản (ví dụ như chiết xuất kerogen bằng các ST phương pháp tuyển nổi, tách trọng lực, hoặc các phương pháp hóa học như phân tán U M ma trận của dầu đá phiến). H O EU .C 2.2. Khai thác dầu đá phiến I ST IL Cả hai phương pháp xử lý tại hiện trường cải tiến và xử lý ngoài hiện trường đều cần TA U khai thác mỏ. Trong trường hợp xử lý ngoài hiện trường, đá phiến khai thác được vận H U chuyển đến thiết bị chưng cất, ở đó nó được xử lý để thu hồi dầu đá phiến. Trong IE trường hợp xử lý tại hiện trường cải tiến, đá phiến cũng có thể được chưng cất trên mặt IL đất, hoặc có thể được thải bỏ trên mặt đất như chất thải rắn. TA U M H Hiện nay, mỏ lộ thiên lớn nhất ở Hoa Kỳ là mỏ Bingham Canyon ở Utah, sản xuất O U khoảng 110.000 tấn quặng đồng/ngày. Mỏ ngầm lớn nhất là mỏ đồng San Manuel ở .C IE Arizona, với sản lượng khoảng 50.000 tấn quặng/ngày. Một số kỹ thuật khai mỏ có thể ST IL được sử dụng được mô tả dưới đây. TA U H 2.2.1. Khai thác lộ thiên U IE Có hai phương pháp khai thác lộ thiên chính là khai thác theo dạng mở (open IL pit) và khai thác theo dải (strip pit). Cả hai phương pháp khai thác này đã được sử dụng TA M rộng rãi để khai thác vỉa và mỏ than và các mỏ khoáng sản khác. Các khía cạnh kỹ O thuật của chúng đã được biết rõ đối với các khoáng chất này tuy nhiên tính khả thi và .C hiệu quả của chúng khác nhau tùy thuộc vào bản chất của thân quặng. Cho đến nay, cả ST hai kỹ thuật này vẫn chưa được áp dụng cho khai thác dầu đá phiến ở hệ tầng Green U River. M H O U Khai thác lộ thiên hấp dẫn về mặt kinh tế đối với các mỏ quặng chất lượng thấp, .C IE có diện tích lớn, vì có hiệu suất khai thác tài nguyên cao và có không gian đủ lớn cho ST IL TA các thiết bị khai thác mỏ rất lớn và hiệu quả. Khai thác theo dải là một loại của khai U M thác lộ thiên bao gồm việc bóc một lớp mỏng đất đá phủ bên trên khoáng sản để tiếp H O U cận các mỏ khoảng sản hữu ích được chôn bên dưới. Phương pháp khai thác này chỉ .C hiệu quả ở các khu vực nơi thân quặng rất gần mặt đất ST Khai thác mỏ lộ thiên theo dạng mở có thể thu hồi gần 90% dầu đá phiến trong U M H các mỏ rất dày. Khai thác mỏ theo dải có thể có hiệu suất thậm chí cao hơn. Ngược lại, O U .C E LI ST I TA 12 U H U IE
U T M H O U IE IL TA khai thác hầm lò chỉ có hiệu suất dưới 60%. Khai thác lộ thiên ở hầu hết các mỏ dầu đá M phiến sẽ khó bởi độ dày rất lớn của lớp đất đá phủ trên đó. O .C 2.2.2. Khai thác hầm lò (dưới lòng đất) ST Nhiều quy trình khai thác hầm lò đã được đề xuất cho mỏ dầu đá phiến nhưng U M H đến nay chỉ có phương pháp khai thác buồng và trụ chống và phương pháp khai thác O EU với sự hỗ trợ của phương pháp chưng cất tại hiện trường cải tiến là được thử nghiệm ở .C I quy mô đáng kể. Trong phương pháp khai thác mỏ kiểu buồng và trụ chống, một số đá ST IL phiến được lấy ra để tạo thành các buồng lớn và một số được để nguyên tại hiện trường TA U làm các trụ chống, để đỡ mái mỏ. Kích thước tương đối của các buồng và trụ chống H U được xác định bởi các tính chất vật lý của đá phiến, độ dày của lớp phủ và chiều cao IE của mái mỏ. Hầu hết các quặng có lợi ích thương mại rất dày và có tương đối ít khe nứt IL và khiếm khuyết tự nhiên. TA U M H Cục Khai thác mỏ Hoa Kỳ (U.S. Bureau of Mines-USBM) đã nghiên cứu O U phương pháp khai thác hầm lò dầu đá phiến tại trạm thí điểm Anvil Points vào cuối .C IE những năm 1940 và đầu những năm 1950. Mục đích chính của chương trình khai thác ST IL là cung cấp đá phiến thô cho các thí nghiệm chưng cất của Cục, tuy nhiên chương trình TA U này cũng được thiết kế để phát triển một phương pháp khai thác an toàn với chi phí H U thấp. IE IL 2.2.3. Công nghệ nứt vỡ thủy lực TA M Về cơ bản, công nghệ nứt vỡ thủy lực là kỹ thuật bơm chất lỏng gồm hỗn hợp O nước, cát và hóa chất vào lỗ khoan với áp lực cực mạnh, làm nứt gãy các vỉa đá phiến, .C từ đó tạo ra các lỗ hổng để tập trung dầu và khí trong đá vào các giếng khoan để khai ST thác. U M H Việc công nghệ nứt vỡ thủy lực tiêu tốn một lượng nước rất lớn. Vào năm 2009, O U Hội đồng Bảo vệ Nguồn nước ngầm Hoa Kỳ đã công bố lượng nước trung bình cần sử .C IE dụng để khoan và hút một giếng dầu khí đá phiến là từ khoảng 8.000- 15.000 m3 để ST IL thu về 300 xe tải dầu. Trong khi đó, theo một báo cáo được đưa ra năm 2011 của Cơ TA U M quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), lượng nước sử dụng cho khai thác đá phiến H O U tại Hoa Kỳ có thể lên đến 530 triệu m3, tương đương 1/5 tổng lượng nước tiêu thụ của .C Thụy Điển năm 2010. Đây là một vấn đề rất lớn khi 38% trữ lượng dầu khí đá phiến ST trên thế giới phải đối mặt với tình trạng thiếu nước tại các địa phương, trong khi việc U khai thác lại đòi hỏi một lượng nước lớn. M H O U .C E LI ST I TA 13 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Theo một nghiên cứu của Đại học Missouri, trong khoảng 700 - 800 loại hóa chất M sử dụng trong quá trình phân rã thủy lực, nhiều loạt bị liệt vào danh sách các hóa chất O gây rối loạn hóc-môn. Những hóa chất này tác động đến hệ nội tiết, ảnh hưởng đến quá .C trình tăng trưởng, sinh dục và quá trình trao đổi chất của cơ thể, có thể dẫn đến những ST dị tật bẩm sinh ở trẻ hoặc gây bệnh ung thư.Theo một nghiên cứu được Viện Vệ sinh U M Lao động Quốc gia của Hoa Kỳ (NIOSH) công bố hồi tháng 8/2013 cho thấy, những H O EU người công nhân làm việc tại các giếng khoan dầu đá phiến có nguy cơ tiếp xúc với .C không khí có nồng độ bụi vượt ngưỡng cho phép. Trong đó, nghiêm trọng nhất chính là I ST IL cát, loại chất có thể gây ra bệnh bụi phổi silic. Những tranh cãi quanh tác động của TA U công nghệ nứt vỡ thủy lực đến sức khỏe và môi trường cũng khiến nhiều quốc gia H “quay lưng” với công nghệ này dù nó rất thành công ở Hoa Kỳ. Pháp là một trong U IE những quốc gia tiên phong và kiên quyết trong việc cấm sử dụng công nghệ nứt vỡ IL thủy lực. Vào cuối năm 2011, Bắc Ireland cũng đã cấm sử dụng phương pháp này. Một TA U số quốc gia như Bulgaria, Romanie, Cộng hòa Séc,... đều đã cấm hoặc có kế hoạch M H cấm sử dụng phương pháp này trong vài năm tới. O U .C IE III. TÌNH HÌNH KHAI THÁC,TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN VÀ NHỮNG ST IL THÁCH THỨC ĐỐI VỚI NGÀNH CÔNG NGHIỆP DẦU ĐÁ PHIẾN MỸ TA U 3.1 .Sản lượng khai thác H U Từ năm 2005-2013, sản lượng khai thác dầu và khí đá phiến ở Mỹ tăng từ 5% lên IE đến 35% tổng lượng dầu khí khai thác ở nước này. Hiện Mỹ đã vượt Nga, trở thành IL nước sản xuất khí đốt lớn nhất thế giới. Đối với dầu, từ năm 2008 đến nay, sản lượng TA M Mỹ khai thác đã tăng đến 70%, lên mức 8,7 triệu thùng/ngày. Thậm chí, Mỹ nhiều lần O tuyên bố trở thành nước sản xuất dầu lớn nhất thế giới trong năm 2014. .C ST U M H O U .C IE ST IL TA U M H O U .C ST U M H O U .C E LI ST I TA 14 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Trong khi đại dịch Covid diễn ra trên toàn cầu và nguồn cung dầu bên ngoài bị ảnh M hưởng nặng nề thì Mỹ đã lập tức tái khởi động khai thác mạnh những mỏ dầu đá phiến O để đáp ứng các nhu cầu trong nước. Sản lượng dầu đá phiến của Mỹ tăng mức 15% từ .C tháng 7 năm 2021 đến tháng 11 năm 2021 ST U 3.2 .Tiềm năng phát triển của dầu đá phiến của Mỹ M H a.Trữ lượng dầu đá phiến thuộc top đầu của thế giới O EU .C I ST IL Cho đến nay, dầu đá phiến đã được phát hiện ở nhiều nơi trên thế giới, nhưng nhiều TA nhất vẫn là ở Mỹ. Vùng đá phiến chứa dầu khí Green River Formation nằm giữa các U H tiểu bang Colorado, Wyoming và Utah có trữ lượng khoảng 1200-1800 tỉ thùng. Không U hẳn chúng sẽ được khai thác hết nhưng với ước tính trữ lượng có thể khai thác được là IE 800 tỉ thùng, thì con số này cũng đã gấp 3 lần trữ lượng dầu khí của Ả Rập Xê Út. IL TA U M H b.Tình hình khủng hoảng do covid và chiến sự ở Ukcraina O U .C IE Do tình hình đại dịch Covid cho nên các doanh nghiệp khai thác dầu mỏ ở Trung Đông ST IL chỉ khai thác cầm chừng không hề có gia tăng sản lượng. Cùng ảnh hưởng chiến sự ở TA U Ukcraina đã gây ảnh hưởng đến nguồn cung dầu mỏ trên thế giới, gây ra sự thiếu hụt H trên toàn cầu. Và điều này đã phần nào đã tạo điều kiện cho các doanh nghiệp khai thác U IE dầu đá phiến ở Mỹ phát triển khai thác trở lại. Trong quá khứ do có sự cạnh tranh mạnh IL về giá và tăng sản lượng của dầu mỏ từ OPEC nên dầu đá phiến của Mỹ không thể tìm TA được chỗ đứng. Giờ mọi thứ đã thay đổi, các nước Trung Đông và OPEC đang chỉ sản M xuất cầm chừng và thậm chí là cắt giảm sản lượng cho nên đây là cơ hội tốt cho các O .C nhà đầu tư dầu đá phiến của Mỹ quay lại thị trường. ST c.Sự tiến bộ của công nghệ U M H Nhờ sử dụng các công nghệ mới như khoan ngang , nút thủy lực, cùng với sự cải tiến O U từng ngày đối với các công nghệ này, nhà sản xuất có thể giảm tối đa phần chi phi khai .C IE thác nhưng vẫn đạt được tối đa sản lượng.Với công nghệ nứt vỡ thủy lực (hydraulic ST IL TA fracturing hay fracking), nước Mỹ đã tạo nên một cuộc cách mạng trong ngành công U M nghiệp dầu đá phiến khi việc khai thác loại dầu này trở nên dễ dàng với chi phí và thời H O U gian ngắn hơn.Bất chấp những hoài nghi của “đối thủ” Nga, việc hoàn thiện kỹ thuật .C nứt vỡ thủy lực trong khai thác dầu khí đá phiến đã khiến sản lượng dầu và khí của Mỹ ST tăng vọt trong gần một thập kỷ qua U M H d.Sự thay thế dầu mỏ truyền thống O U .C E LI ST I TA 15 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Do sự cạn kiệt của các mỏ dầu ở Trung Đông và các nước OPEC, theo dữ liệu từ báo M cáo thường niên của BP Statistical Review of World Energy, tính đến đầu năm nay, O tổng sản lượng dầu khai thác trên thế giới lên tới 1,7 nghìn tỷ thùng. Năm 2018 thị .C trường toàn cầu đã phải đối mặt với tình trạng khan hiếm dầu: khai thác 94,7 triệu ST thùng mỗi ngày từ lòng đất, thế giới đã đốt cháy nhiều thêm 5,5% - 99,8 triệu thùng. U M Điều đó gắn với hạn chế nhân tạo về khai thác của các nước OPEC nhằm duy trì mức H O EU giá hợp lý cho nên với trữ lượng cực lớn của dầu đá phiến thì đây chính là tương lai .C của dầu đá phiến. I ST IL TA e.Cuộc cách mạng dầu đá phiến lần hai U H U Lo ngại về sự khủng hoảng kinh tế hậu covid và ảnh hưởng của chiến sự từ Ukcraina, IE bên cạnh đó là các hạn chế cam kết không tăng sản lượng khai thác từ các nước OPEC, IL những điều này sẽ dẫn đến những cuộc khủng hoảng về kinh tế, khủng hoảng về an TA U ninh năng lượng toàn cầu. Trước tình thế đó, các công ty khai thác dầu đá phiến của M H Mỹ đã có động thái “rục rịch” trở lại thị trường này như là một xu thế đón đầu giống O U .C IE như năm 2008. Khi đối mặt với cuộc khủng hoảng tài chính thì cuộc cách mạng dầu đá ST IL phiến đã giúp nền kinh tế Mỹ phục hồi nhanh chóng, bên cạnh đó còn góp công vào TA việc ổn định giá dầu thô toàn cầu trong lúc các cuộc khủng hoảng xảy ra ở nhiều vùng U H miền sản xuất dầu khí trên thế giới. Và tương tự với hoàn cảnh hiện tại, đứng trước một U cuộc suy thoái kinh tế và giá dầu đang ở mức cao (101.55USD/ thùng cập nhật ngày IE 19/7/2022) thì thực sự có thể nói một cuộc cách mạng dầu đá phiến lần thứ hai là hoàn IL TA toàn khả thi. M O f.Triển vọng tăng sản lượng dầu đá phiến ở Mỹ .C Người đứng đầu bộ phận nghiên cứu dầu đá phiến tại công ty tư vấn Rystad Energy ST Artem Abramov nói rằng mức giá dầu cao sẽ là sức hút không thể cưỡng lại được đối U M với một số công ty khoan dầu. Artem Abramov cho rằng, với phản ứng phối hợp trong H O U ngành dầu khí và một số may mắn trong việc giải quyết các thách thức trong chuỗi .C IE cung ứng, sản lượng dầu có thể tăng thêm 1,7 triệu thùng/ngày trong năm nay. ST IL TA U g.Dầu đá phiến ít bị biến động theo giá cả thị trường M H O U .C Quy mô nhỏ của những giếng dầu đá phiến khiến chúng phản ứng tốt hơn với những ST dao động của giá cả thị trường. Trong lĩnh vực dầu và khí đốt truyền thống, sẽ rất khó U để bắt đầu hoặc ngừng những khoản đầu tư nhiều năm trị giá hàng tỉ đô la, thế nhưng, M H các giếng dầu đá phiến lại nhỏ hơn, rẻ hơn và cũng dễ dàng hơn để bắt đầu hoặc dừng O U .C lại khi giá cả biến động E LI ST I TA 16 U H U IE
U T M H O U IE IL TA h.Sản xuất dầu đá phiến đem lại cho Mỹ nhiều lợi ích về kinh tế và chính trị M - Sản xuất năng lượng đá phiến đã đẩy nhanh tốc độ phát triển của nền kinh tế và tạo O ra nhiều việc làm hơn. Giảm nhập khẩu giúp cân bằng cán cân thanh toán. Thu nhập .C đến từ các nguồn thuế mới làm giảm gánh nặng cho ngân khố quốc gia. Năng lượng rẻ ST hơn giúp nâng cao sức cạnh tranh trên trường quốc tế, đặc biệt là đối với những ngành U M công nghiệp tiêu tốn nhiều năng lượng như hóa dầu, nhôm, thép H O EU - Cuộc cách mạng đá phiến còn đem lại những ảnh hưởng chính trị trong nước. Một .C trong số đó là về mặt tâm lý. Đã từng có thời điểm rất nhiều người cả ở Mỹ và nước I ST IL ngoài tin vào sự suy giảm quyền lực của Mỹ. Việc Mỹ ngày càng phụ thuộc vào năng TA U lượng nhập khẩu thường được dẫn ra như một bằng chứng. Cuộc cách mạng đá phiến H đã thay đổi hoàn toàn điều đó, chứng minh sự kết hợp giữa tinh thần kinh doanh, quyền U IE sở hữu tài sản và thị trường vốn – những yếu tố làm nền tảng cho sức mạnh của Mỹ. IL Theo nghĩa đó, cuộc cách mạng đá phiến còn nâng cao cả quyền lực mềm của Mỹ TA U - Những lợi ích khác mà năng lượng đá phiến mang đến cho chính sách đối ngoại Mỹ M H còn bao gồm việc làm giảm khả năng của những quốc gia như Venezuela sử dụng dầu O U .C để mua phiếu tại Liên Hợp Quốc và các tổ chức khu vực của các nước vùng IE ST IL Carribbean, và cả việc Nga cũng sẽ mất dần khả năng ép buộc các quốc gia láng giềng TA bằng cách đe dọa ngừng cung cấp khí đốt U H 3.3 Những thách thức đối với ngành công nghiệp dầu đá phiến Mỹ U 3.3.1 Những thách thức IE a) Khó khăn trong việc sử dụng đất và quản lý chất thải IL TA - Khai thác bề mặt và xử lí tại chỗ đòi hỏi sử dụng đất rộng rãi. Khai thác, chế M biến và xử lý chất thải đòi hỏi phải thu hồi đất từ các mục đích sử dụng truyền thống, O .C và do đó phải tránh các khu vực có mật độ dân số cao. Khai thác dầu đá phiến làm ST giảm sự đa dạng của hệ sinh thái nguyên thủy với môi trường sống hỗ trợ nhiều loại động thực vật. Sau khi khai thác, đất phải được khai hoang, quá trình này cần thời gian U M H và không thể thiết lập lại đa dạng sinh học ban đầu. Tác động của khai thác dưới bề O U mặt đối với môi trường xung quanh sẽ ít hơn đối với các mỏ lộ thiên. Tuy nhiên, khai .C IE thác dưới bề mặt cũng có thể gây sụt lún bề mặt do sự sụp đổ của khu vực đã khai thác ST IL và đá bị bỏ rơi TA U M H Xử lý chất thải khai thác, dầu đá phiến đã qua sử dụng và tro đốt cần sử dụng O - U .C thêm đất. Theo nghiên cứu của Hội đồng Cố vấn Khoa học Học viện Châu Âu, sau khi ST xử lý, phế liệu chiếm thể tích lớn hơn nguyên liệu khai thác được, do đó không thể xử lý hoàn toàn dưới lòng đất. U M H O U - Chất thải có thể chứa một số chất ô nhiễm bao gồm sunfat, kim loại nặng và .C E hydrocacbon thơm đa vòng (PAH), một số chất độc và gây ung thư. LI ST I TA 17 U H U IE
U T M H O U IE IL TA b) Khó khăn trong quản lý nguồn nước M O - Khai thác mỏ ảnh hưởng đến mô hình dòng chảy của nước trong khu vực bị ảnh .C hưởng. Trong một số trường hợp, việc đó đòi hỏi phải hạ thấp mực nước ngầm xuống ST dưới mức của các địa tầng dầu đá phiến, điều này có thể gây ra những tác hại đối với U đất canh tác và rừng xung quanh. Đồng thời, quá trình xử lý nhiệt của dầu đá phiến cần M H nước để làm nguội các sản phẩm nóng và kiểm soát bụi. Mối quan tâm về nước là một O EU .C vấn đề đặc biệt nhạy cảm ở các vùng khô hạn, chẳng hạn như phần phía tây của Hoa I ST IL Kì, nơi có kế hoạch mở rộng ngành công nghiệp dầu đá phiến. Tùy thuộc vào công TA nghệ, việc khai thác lại trên mặt đất sử dụng từ một đến năm thùng nước cho mỗi thùng U H dầu đá phiến được sản xuất. Theo một ước tính, chế biến tại chỗ sử dụng khoảng 1/10 U lượng nước. IE IL - Nước là chất dẫn truyền chính của các chất ô nhiễm trong ngành công nghiệp TA U dầu đá phiến. Một vấn đề môi trường là ngăn chặn các vật liệu độc hại từ đá phiến đã M H qua sử dụng vào nguồn cung cấp nước. Quá trình chế biến dầu đá phiến đi kèm với O U .C IE việc hình thành các vùng nước chế biến và nước thải có chứa phenol, hắc ín và một số ST IL sản phẩm khác, rất dễ phân tách và độc hại đối với môi trường. Một tuyên bố về tác TA động môi trường có lập trình năm 2008 do Cục Quản lý Đất đai Hoa Kỳ ban hành cho U H biết rằng các hoạt động khai thác và khai thác bề mặt tạo ra từ 2 đến 10 gallon Mỹ U nước thải trên 1 tấn ngắn (0,91 tấn ) của dầu đá phiến đã qua xử lý. IE IL c) Khai thác dầu đá phiến gây ô nhiễm không khí TA M - Ô nhiễm không khí chủ yếu là do các nhà máy điện chạy bằng đá phiến dầu gây O .C ra. Các nhà máy sản xuất này cung cấp khí thải vào khí quyển của các sản phẩm dạng khí như nitơ oxit, lưu huỳnh đioxit và hydro clorua, và các chất dạng hạt trong không ST khí (tro bay). Nó bao gồm các loại hạt khác nhau (cacbon, hạt vô cơ) và kích thước U M khác nhau. Nồng độ các chất ô nhiễm không khí trong khí thải phụ thuộc chủ yếu vào H O U công nghệ đốt và chế độ đốt, trong khi lượng phát thải của các hạt rắn được quyết định .C IE bởi hiệu suất của các thiết bị thu giữ tro bay. ST IL TA Có thể có mối liên hệ từ việc ở trong khu vực đá phiến dầu với nguy cơ mắc U - M H bệnh hen suyễn và ung thư phổi cao hơn các khu vực khác. O U .C d) Khai thác dầu đá phiến làm tăng khí thải nhà kính ST Lượng khí thải carbon dioxide từ quá trình sản xuất dầu đá phiến và khí đá U - M H phiến cao hơn so với sản xuất dầu thông thường và theo một báo cáo của Liên minh O U .C E LI ST I TA 18 U H U IE
U T M H O U IE IL TA Châu Âu ,sự lo lắng ngày càng tăng của công chúng về hậu quả bất lợi của sự nóng lên M toàn cầu có thể dẫn đến phản đối phát triển dầu đá phiến O .C - Khí thải phát sinh từ một số nguồn. Chúng bao gồm CO2 thải ra do sự phân hủy ST của các khoáng chất kerogen và cacbonat trong quá trình khai thác, tạo ra năng lượng U cần thiết để làm nóng đá phiến sét và trong các hoạt động chế biến dầu khí khác, và M H nhiên liệu được sử dụng trong khai thác đá và xử lý chất thải. Do thành phần khoáng O EU .C chất khác nhau và nhiệt trị của các mỏ đá phiến dầu rất khác nhau, nên các giá trị thực I ST IL tế khác nhau đáng kể. Tốt nhất, quá trình đốt trực tiếp đá phiến dầu tạo ra lượng khí TA thải carbon tương tự như khí thải từ than đá, than non, ở mức 2,15 mol CO2 / MJ, một U H nguồn năng lượng cũng gây tranh cãi về mặt chính trị do mức phát thải cao. U IE e) Xử lý tại chỗ còn nhiều điểm hạn chế IL TA Hiện tại, quy trình tại chỗ là giải pháp thiết thực nhất để giảm tác hại của khai U - M H thác dầu đá phiến. Tuy nhiên, các quy trình tại chỗ liên quan đến chi phí môi trường O U đáng kể có thể xảy ra đối với các tầng chứa nước, đặc biệt là vì các phương pháp tại .C IE chỗ có thể yêu cầu đóng băng hoặc một số hình thức rào cản khác để hạn chế dòng ST IL chảy của dầu mới thu được vào các tầng chứa nước ngầm. Tuy nhiên, sau khi loại bỏ TA U bức tường đóng băng, các phương pháp này vẫn có thể gây ô nhiễm nước ngầm vì độ H U dẫn thủy lực của đá phiến còn lại tăng lên cho phép nước ngầm chảy qua và rửa trôi IE muối từ tầng chứa nước mới độc hại. IL TA f) Rủi ro thị trường M O - Cũng như nhiều mặt hàng khác, giá dầu thô vô cùng dễ bay hơi, và sự bất ổn .C này đang gia tăng trong những năm gần đây. Biến động nhỏ trong cung hoặc những ST thay đổi không lường trước về nhu cầu trên thị trường toàn cầu có thể chuyển thành U biến động của giá dầu thô. Năm 1981, giá trung bình tính theo đô la Mỹ thực tế năm M H O 2005 của nhập khẩu dầu thô là 69 USD / thùng.Giá thực giảm xuống còn khoảng 22 U .C IE USD / thùng vào1986, tăng nhẹ và sau đó giảm xuống 14 USD / thùng vào năm 1998. ST IL Kể từ đó, thực tế giá dầu đã tăng đều đặn. Bất chấp cường độ của dầu thô 2004 và 2005 TA giá dầu tăng đột biến, các lực lượng thị trường có thể tạo ra một đợt sụt giảm đáng kể U M H nữa đối với dầu thế giới, khi nhu cầu giảm và nguồn cung cấp mới được đưa vào O U .C 3.3.2 Một số giải pháp ST Hệ thống điều hành thông tin (EIS) của Mỹ đã đưa ra các giải pháp về cho thuê U - M H đất liên bang để tiến hành khai thác và xử lí dầu đá phiến. Những vùng đất này sẽ xa O U khu dân cư, hoạt động khai thác sẽ không làm phá hỏng hệ sinh thái, các yếu tố về kinh .C E LI ST I TA 19 U H U IE
U T M H O U IE IL TA tế- xã hội tại những vùng đất này M - Giới hạn phát thải cho các nhà máy khai thác dầu đá phiến đã được chính phủ O .C Mỹ thiết lập dựa trên việc áp dụng Công nghệ kiểm soát tốt nhất hiện có (BACT). Các nhà máy chỉ được hoạt động với lượng công suất phạm vi gia số PSD Class II và Class ST I cho phép U M Chính phủ Mỹ có thể cân nhắc đến các phương pháp như đánh thuế carbon H - O EU hoặc các chương trình “giới hạn và thương mại”( Giới hạn và thương mại là một thuật .C ngữ phổ biến cho một chương trình quản lý của chính phủ được thiết kế để hạn chế I ST IL hoặc giới hạn tổng mức phát thải của một số hóa chất, đặc biệt là carbon dioxide, do TA U hoạt động công nghiệp), để có thể đạt được mức giảm khí nhà kính một cách hiệu quả H U về mặt kinh tế IE - Để tránh ô nhiễm nước ngầm, chất thải rắn từ quá trình xử lý nhiệt được xử lý IL trong một bãi chứa lộ thiên (bãi chôn lấp hoặc "đống"), không phải dưới lòng đất nơi TA U có khả năng tiếp cận nguồn nước sạch dưới đất. M H - Chính phủ Mỹ đã hỗ trợ R&D nhằm giảm chi phí sản xuất O U .C IE Nguồn:https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/monographs/2005/RAND_MG41 ST IL TA 4.pdf?fbclid=IwAR0WBRPg34z24X6dPbRnJDvFe3wWFg2ujvan0CHj42dNyHr6NIUq U H YENf29s U IV. KẾT LUẬN IE IL Ngành công nghiệp dầu đá phiến của Mỹ, vốn từng đưa Mỹ trở thành nhà sản TA xuất dầu lớn nhất thế giới vào năm 2018, hiện nay đang phải đối mặt với các vấn đề M về tài chính. Năm 2019, 42 công ty dầu mỏ với hơn 25 tỷ USD nợ tích lũy đã nộp đơn O .C xin bảo hộ phá sản, theo Công ty luật Haynes & Boone. ST Thế giới, đòi hỏi mức giá hòa vốn trong khoảng từ 50 đến 55 USD/thùng. Thế nhưng với sự gia tăng mạnh trong sản xuất dầu của Arab Saudi và Nga để giành giật thị phần U M H càng làm trầm trọng thêm sự sụp đổ của giá dầu do đại dịch COVID gây ra, đẩy các O U doanh nghiệp khai thác dầu đá phiến phải đối mặt với điều được giới chuyên môn ví .C IE von là “cuộc tắm máu”. Hiện giá dầu WTI chỉ giao dịch ở mức khoảng 22 USD/thùng, ST IL giảm hơn 60% kể từ đầu năm 2020.Sau nhiều năm tăng trưởng, mô hình kinh doanh TA U M thâm dụng tiền mặt của ngành đá phiến Mỹ đã bắt đầu hụt hơi, ngay cả trước khi cuộc H O U chiến giá dầu giữa Arab Saudi và Nga cũng như đại dịch COVID-19 nổ ra vào năm .C ngoái.Tuy nhiên, trước những nỗ lực của các công ty dầu đá phiến của Mỹ như cam ST kết giảm chi tiêu, tăng sản lượng vừa phải và phạm vi khai thác sẽ thu nhỏ hơn, chủ U yếu là ở các mỏ dầu đá phiến ở bang Texas, đẩy mạnh hoạt động M&A và hợp nhất M H O nhằm gia tăng quy mô doanh nghiệp,… giúp cho tình hình của ngành công nghiệp dầu U .C E đá phiến tại quốc gia này đang dần vượt qua những khó khăn. Sản lượng dầu đá phiến LI ST I TA 20 U H U IE