2021 năm, tại công trường giếng địa nhiệt ở Lĩnh Bảo, tỉnh Hà Nam, mũi khoan đã khoan đến độ sâu 2000 mét. Ai có thể nghĩ rằng, giếng nước nóng được khoan để phục vụ sưởi ấm này lại mở ra một kho dầu ngầm hàng triệu năm?

Một bồn chứa đã bị ngành địa chất bỏ qua trong nhiều thập kỷ, ẩn chứa 427 triệu tấn dầu, có phải là dấu hiệu cho sự tích lũy địa chất và điều chỉnh chiến lược kép?

Sự trở lại bất ngờ của giếng địa nhiệt

Mục đích ban đầu của giếng này không liên quan gì đến dầu mỏ. Doanh nghiệp tư nhân khoan chỉ để thu thập tài nguyên địa nhiệt, cung cấp cho công nghiệp và nông nghiệp địa phương cũng như phục vụ nhu cầu sưởi ấm của người dân. Nguyên nhân bị bỏ qua chủ yếu là do bồn ba miền Tam Môn Khê lúc đó vốn là một cái tên không mấy nổi bật trong lĩnh vực thăm dò dầu khí.

Nước ta đã tìm dầu ở Bắc Trung Quốc hơn bảy mươi năm, trọng tâm hoàn toàn ở các bồn lớn như Tùng Liêu, Vịnh Bột Hải. Những bồn như Tam Môn Khê, do địa chất phức tạp, mức độ thăm dò thấp, luôn bị xếp vào khu vực tiềm năng hạn chế, thậm chí không được coi là khu vực thăm dò chính thức.

Khi mũi khoan mang về dấu hiệu dầu, phần lớn trong ngành không mấy để tâm. Dù sao thì những thử nghiệm trước đó chỉ tìm thấy những dấu hiệu dầu lẻ tẻ, không ai nghĩ rằng nó sẽ thành công. Đến khi dấu hiệu dầu ngày càng rõ ràng, tầng dầu ổn định được xác định, thì mới thực sự thu hút sự chú ý của Bộ Tài nguyên Thiên nhiên và các cơ quan địa chất của tỉnh Hà Nam.

Năm 2023, Cục Địa chất Trung Quốc triển khai thăm dò giếng Yuxia 1, kết quả vượt ngoài mong đợi. Sản lượng dầu ban đầu đạt 56,14 mét khối mỗi ngày, sau khi ổn định vẫn có 27,53 mét khối, và là dầu nhẹ chất lượng cao không chứa nước. Năm 2024, giếng Yuling 2 còn mạnh mẽ hơn, sản lượng dầu ở từng tầng đạt 92,52 mét khối mỗi ngày.

Theo các chuyên gia, trữ lượng tài nguyên dầu khí thông thường của bồn này đạt 427 triệu tấn, đủ sức tạo ra một cơ sở dầu khí quy mô quốc gia. Dữ liệu này phản ánh sự chuyển mình tất yếu trong thăm dò dầu khí của nước ta từ “quy mô ưu tiên” sang “khai thác tinh vi”, là sản phẩm của sự cộng hưởng giữa tích lũy địa chất cơ bản và định hướng chiến lược.

Kể từ năm 1956, bồn Tam Môn Khê đã trải qua nhiều đợt khảo sát, mặc dù không có đột phá về dòng dầu thương mại, nhưng đã xác định rõ có lớp đá phiến giàu chất hữu cơ dày hơn 200 mét dưới lòng đất. Hàm lượng chất hữu cơ ở đây cao nhất đạt 5,85%, vượt xa ngưỡng để hình thành dầu, tạo tiền đề cho những phát hiện tiếp theo.

Ngoài việc có dữ liệu cơ bản, điều quan trọng hơn là sự điều chỉnh của chiến lược năng lượng quốc gia. Một đợt tìm kiếm khoáng sản mới đã đưa các bồn nhỏ và vừa vào danh sách ưu tiên, bản chất là để thoát khỏi sự phụ thuộc vào các bồn lớn truyền thống, giải quyết “nút thắt trong việc tăng trữ lượng và sản xuất”.

Một cách tình cờ, giếng địa nhiệt và giếng dầu khí có thể chia sẻ công nghệ, trở thành một cách đột phá trong việc phá vỡ các rào cản ngành, giá trị cốt lõi không chỉ là phát hiện một mỏ dầu, mà còn cung cấp một mô hình thăm dò mới “khám phá đa lĩnh vực, tiếp cận nhiều điểm”, lật ngược nhận thức “quyền tìm kiếm dầu bị độc quyền bởi thăm dò chuyên nghiệp”.

Chu trình lưu trữ dầu hàng triệu năm

Sự hình thành dầu không phải chỉ là sự tích tụ vật chất đơn giản, chu trình lưu trữ dầu ở bồn Tam Môn Khê là sự kết hợp chính xác giữa “thời tiết và địa lý” trong quá trình tiến hóa địa chất, đồng thời tiết lộ quy luật cốt lõi ẩn giấu trong việc hình thành dầu khí ở các bồn nhỏ và vừa.

Chúng ta bắt đầu từ khoảng hơn 50 triệu năm trước, kỷ Eocen, sự chuyển động cấu trúc đã thay đổi cấu trúc địa chất khu vực, gieo hạt giống đầu tiên cho sự hình thành dầu. Khi đó, bồn đã nhanh chóng chìm sâu do hoạt động của các đứt gãy phía Bắc và Nam, hình thành một hồ nước sâu. Trong hồ, tảo và các sinh vật phù du phát triển mạnh mẽ, cùng với khí hậu khô hạn dẫn đến việc nước hồ bị mặn hóa, xác sinh vật liên tục tích tụ trong môi trường thiếu oxy.

Sau hàng triệu năm tiến hóa, nơi đây đã hình thành lớp đá phiến màu tối dày hơn 200 mét, đây chính là kho nguyên liệu chất lượng cho dầu mỏ. Dựa trên số liệu thực tế, hàm lượng chất hữu cơ trong bộ đá phiến này hoàn toàn đáp ứng nhu cầu vật chất để hình thành dầu hiệu quả.

Có nguyên liệu thì cần có điều kiện nhiệt độ thích hợp. Độ gradient nhiệt độ của bồn đạt 3,5 đến 4℃/100 mét, do dòng nhiệt từ manti đi lên, nhiệt độ ở độ sâu 2000 mét vượt quá 80℃. Đây chính là khoảng nhiệt độ tối ưu để chất hữu cơ chuyển hóa thành dầu, cho phép nguyên liệu phân hủy hoàn toàn thành dầu.

Có nguyên liệu và điều kiện chuyển hóa, nhưng sau khi dầu được hình thành còn cần có không gian lưu trữ ổn định. Bồn có tầng chứa là cát kết hình thành từ những dòng sông cổ, độ rỗng khoảng từ 13% đến 20%, và độ thẩm thấu cũng rất tốt, vừa có thể chứa dầu, vừa cho phép dầu chảy một cách trơn tru, không cần cải tạo phức tạp để sản xuất.

Lớp đá phiến dày 1500 mét phía trên kết hợp với lớp đất sét sét vàng tạo thành lớp phủ không thấm nước kép, như một lớp vỏ kín tự nhiên giữ chặt dầu. Thêm vào đó, cấu trúc bẫy nếp gấp chính xác cũng giúp tạo thành một chu trình hoàn chỉnh “hình thành - chuyển hóa - lưu trữ - bảo quản”.

Trước đây, ngành đã đánh giá thấp nơi này, nguyên nhân chủ yếu là do nhận thức chưa đầy đủ về “hợp tác cấu trúc ẩn giấu trong việc hình thành ở các bồn nhỏ và vừa”, phát hiện lần này đã lấp đầy khoảng trống nhận thức này, cung cấp cơ sở lý thuyết địa chất cho việc thăm dò ở những bồn tương tự.

Liên kết trung ương và địa phương phá vỡ bế tắc

Nói trở lại, việc thăm dò các bồn nhỏ và vừa từ trước đến nay luôn là một thách thức lớn, bế tắc của nó bản chất là “rủi ro cao, kỳ vọng lợi nhuận thấp” dẫn đến sự thất bại của thị trường.

Địa chất phức tạp, chi phí cho mỗi giếng cao, tỷ lệ thành công thấp, khiến vốn thương mại thường e ngại, trong khi thăm dò công ích thì lâu nay thiếu vắng, tạo thành một vòng luẩn quẩn “không có thăm dò - nhận thức thiếu - không dám thăm dò hơn”. Bồn Tam Môn Khê từng được coi là đơn vị nghèo nàn về dầu, quyền thăm dò không ai nộp đơn gia hạn, đây chính là bức tranh thực tế của bế tắc này.

Đột phá lần này dựa vào một cơ chế phối hợp hoàn toàn mới. Vào tháng 12 năm 2023, chính quyền tỉnh Hà Nam đã ký kết thỏa thuận với Cục Địa chất Trung Quốc, xác lập mô hình “chính phủ dẫn dắt, công ích đi trước, thương mại theo sau”.

Cục Địa chất Trung Quốc là đơn vị đầu tiên đảm nhận cuộc khảo sát công ích rủi ro cao, sự đột phá của giếng Yuxia 1 đã xác định rõ cơ sở cho việc phát triển tiếp theo. Có được nền tảng này, chính quyền tỉnh Hà Nam nhanh chóng thành lập nhóm làm việc, phối hợp với các doanh nghiệp để theo dõi, nâng cao hiệu quả tổng thể.

Cuộc khảo sát địa chấn 2D kéo dài 210 km và khảo sát địa chấn 3D 30 km vuông được thúc đẩy hiệu quả, hai giếng đánh giá có độ chính xác khoan rất cao. Dự đoán độ sâu của tầng dầu và thực tế khoan chỉ chênh lệch vài mét, tỷ lệ thu hồi mẫu đá vượt quá 95%.

Sau khi thăm dò công ích, lực lượng thương mại nhanh chóng tiếp nhận, giếng Yuling 1 và Yuling 2 lần lượt đạt được dòng dầu sản lượng cao, tạo thành vòng tuần hoàn tích cực “công ích gánh rủi ro - dữ liệu giải phóng giá trị - thương mại chuyển hóa lợi nhuận”.

Mô hình này đã thúc đẩy việc chuyển nhượng quyền thăm dò tại các địa phương như Từ Xương, Chu Khẩu, đồng thời Trung Nguyên Dầu Khí cũng mở rộng kế hoạch thăm dò, ý nghĩa sâu xa của nó là tái cấu trúc cơ chế đầu tư thăm dò dầu khí, khiến công việc địa chất công ích trở thành “la bàn” của tài nguyên thị trường, giải quyết bế tắc thể chế kéo dài.

Không chỉ là giá trị của một mỏ dầu

Đến năm 2025, tỷ lệ phụ thuộc vào dầu thô nhập khẩu của Trung Quốc vẫn đạt 72%, mâu thuẫn cốt lõi trong an ninh năng lượng là “không đủ tính tự chủ trong cung ứng”.

Việc phát hiện 427 triệu tấn dầu không chỉ là bổ sung số lượng đơn thuần, mà còn nằm ở vị trí chiến lược của nó, nó đã tạo thêm “trụ cột Trung Nguyên” vào cơ cấu cung cấp năng lượng của nước ta, giảm sự phụ thuộc vào các khu vực sản xuất xa xôi, nâng cao khả năng chống rủi ro của hệ thống năng lượng.

Cụ thể, Tam Môn Khê nằm ở trung tâm của Trung Nguyên, so với các khu vực sản xuất ở Tân Cương và Đông Bắc, bán kính logistics giảm hơn 40%. Lợi thế vị trí này có thể nhanh chóng phủ sóng các cụm sản xuất ở Trung Trung Quốc và Đông Trung Quốc, trực tiếp nâng cao tính linh hoạt trong điều phối năng lượng khu vực và khả năng bảo đảm cung cấp khẩn cấp.

Giá trị của nó còn nằm ở việc phá vỡ các hiểu lầm cơ bản trong nhận thức ngành. Trung Quốc có 356 bồn nhỏ và vừa, 267 bồn đang trong trạng thái chưa được đánh giá, trước đây được coi là “vai phụ trong thăm dò”, bản chất là do giới hạn về công nghệ thăm dò và trình độ nhận thức.

Sự đột phá của Tam Môn Khê chứng minh rằng, tiềm năng dầu khí của các bồn nhỏ và vừa không nằm ở quy mô mà ở sự tương thích của các điều kiện địa chất. Nếu tiến hành theo mô hình này, có khả năng kích hoạt dự trữ tài nguyên tiềm năng lên tới hàng trăm tỷ tấn, tái cấu trúc logic bố trí khu vực trong thăm dò dầu khí của Trung Quốc, thúc đẩy ngành chuyển mình từ “khai thác tiềm năng bồn lớn” sang “thăm dò tinh vi toàn diện”.

Ngoài khía cạnh cung cấp năng lượng, điều này sẽ còn mang lại nhiều giá trị cho sự phát triển khu vực. Các chuỗi ngành như khai thác dầu khí, chế biến, xây dựng đường ống có thể trực tiếp tạo ra hàng triệu việc làm. Đồng thời cũng có thể củng cố vị trí trung tâm năng lượng của khu vực giáp ranh giữa Hà Nam và Thiểm Tây, liên kết bảo vệ sinh thái và phát triển chất lượng cao của lưu vực sông Hoàng Hà.

Điều đáng khám phá hơn nữa là con đường chuyển đổi xanh “phát triển phối hợp hai nguồn tài nguyên”. Chính vì mỏ dầu được phát hiện một cách tình cờ từ giếng địa nhiệt, nên đã có nền tảng cho việc phát triển phối hợp giữa “dầu khí + địa nhiệt”. Mô hình này không chỉ có thể đạt được “một giếng, hai lợi ích”, mà còn phù hợp với định hướng “phát triển năng lượng và bảo vệ sinh thái đồng thời” trong mục tiêu phát thải carbon kép, mang lại động lực xanh cho việc phát triển dầu khí truyền thống.

Sự phát hiện bất ngờ của giếng địa nhiệt này không chỉ làm thay đổi cục diện năng lượng của Tam Môn Khê, mà còn là nhận thức và cơ chế thăm dò dầu khí của chúng ta.

Nó chứng minh giá trị cốt lõi của nghiên cứu cơ bản và chuyển đổi chiến lược, cung cấp một công cụ mới để giải quyết vấn đề an ninh năng lượng. Trong tương lai, nhiều bồn nhỏ và vừa bị bỏ qua, liệu có thể trở thành “con át chủ bài ẩn giấu” trong tự chủ năng lượng của nước ta không?