BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

MÔN HỌC: QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG
LƯỢNG
Đề tài
TÌNH HÌNH KHAI THÁC, SỬ DỤNG
VÀ CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA
KHÍ THIÊN NHIÊN
GVHD : GS.TS. Lê Chí Hiệp
HVTH : Nguyễn Duy Khang
TP. HỒ CHÍ MINH – 05/2011
2
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 4
KẾT LUẬN 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO 30
3
MỞ ĐẦU
Năng lượng là yếu tố vô cùng quan trọng trong mọi hoạt động của con người,
việc đáp ứng các nhu cầu về năng lượng luôn luôn là mối quan tâm hàng đầu trong
công cuộc phát triển kinh tế ngay từ khi loài người mới thấy lóe lên tia sáng của nền
văn minh nhân loại. Ngày nay, năng lượng đang chi phối mọi lĩnh vực của nên kinh tế
thế giới, vì thiếu năng lượng mọi hoạt động sẽ rơi ngay vào ngừng trệ.
Năng lượng vốn được lấy ra từ thiên nhiên, và sau khi đã được sử dụng phục vụ
công cuộc phát triển của con người sẽ trở lại thiên nhiên dưới dạng chất thải hay nhiệt.
Nguồn năng lượng đang được con người sử dụng rộng rãi được lấy ra từ nhiên liệu hóa
thạch, đã và đang được con người sử dụng rộng rãi là than đá, dầu mỏ, … Có thể nói
thế kỷ XX là thế kỷ của dầu mỏ với những bất ổn về văn hóa và chính trị liên quan đến
vấn đề này. Trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, nhu cầu năng lượng về
dầu mỏ ngày càng lớn, nhưng khả năng cung cấp thì ngày càng cạn dần. Bên cạnh đó

), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn
propan (C
3
H
8
), butan (C
4
H
10
), pentan (C
5
H
12
), và các alkan khác.
Khí thiên nhiên, thường tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong vỏ Trái Đất, được
khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng
lượng thế giới.
Khí thiên nhiên chứa lượng nhỏ các tạp chất, bao gồm điôxít cacbon (CO
2
),
hyđrô sulfit (H
2
S), và nitơ (N
2
). Do các tạp chất này có thể làm giảm nhiệt trị và đặc
tính của khí thiên nhiên, chúng thường được tách ra khỏi khí thiên nhiên trong quá
trình tinh lọc khí và được sử dụng làm sản phẩm phụ.
1.2. Quá trình phát hiện khí thiên nhiên
Cách đây khoảng 2500 năm, người Trung Quốc đã biết dùng khí thiên nhiên. Họ
dẫn khí bằng ống tre từ các giếng nông tới các lò nấu. Người cổ Hy Lạp, Ba Tư, ấn Độ

Hàm lượng H
2
S trong khí đôi khi đạt đến hàng chục phần trăm theo thể tích. Ví dụ mỏ
khí Lac (Pháp) chứa 15,5% H
2
S.
7
Trong khi khí thiên nhiên về cơ bản được cấu tạo từ metan, nó vẫn có thể có
chứa etan, propan, butan và pentan. Cấu tạo của khí thiên nhiên có thể thay đổi trong
phạm vi rất rộng, nhưng trong bảng dưới đây chỉ thể hiện cấu tạo cơ bản thường gặp
của khí khí mỏ trước khi được tinh chế.
Các thành phần cơ bản của khí thiên nhiên
Metan CH
4
70÷92%
Etan C
2
H
6
Propan C
3
H
8
0÷20%
Butan C
4
H
10
Khí cacbonic CO
2

Theo các dự đoán lạc quan nhất, trữ lượng có thể tăng thêm trong vòng 25 năm tới.
Trữ lượng khí đốt thiên nhiên lớn nhất, lên tới 48 tỉ tỉ mét khối đang nằm ở nước Nga.
Trữ lượng lớn thứ nhì trên thế giới, 50 tỉ tỉ mét khối, nằm ở Trung Đông. Các mỏ khí
có trữ lượng khác nằm ở những vùng khác nhau tại Á Châu, Phi Châu và Úc Châu.
Trữ lượng khí đốt thiên nhiên ở Hoa Kỳ tổng cộng 5 tỉ tỉ mét khối. Theo xếp hạng trữ
lượng khí đốt thiên nhiên của từng tiểu bang từ cao xuống thấp, các mỏ khí đốt thiên
nhiên lớn đã được tìm thấy ở Texas, Vịnh Mexico ngoài khơi Louisiana, Oklahoma,
New Mexico, Wyoming và ở Vịnh Prudhoe của North Slope thuộc tiểu bang Alaska.
Ở Canada, tổng trữ lượng khí đốt thiên nhiên là 1,7 tỉ tỉ mét khối, phần lớn nằm ở
Alberta.
Như vậy theo khảo sát thì Trung Đông và Nga chiếm gần ¾ trữ lượng của thế
giới (hình 5). Ở khu vực Châu Á-Thái Bình Dương, những nước có trữ lượng khí thiên
9
nhiên lớn là Úc, Trung Quốc, Indonesia và Malaysia. Việt Nam có trữ lượng khí thiên
nhiên tương đương với Thái Lan, Myanma, Brunei, Bangladesh (hình 6).
Qua tìm kiếm thăm dò cho đến nay, các tính toán dự báo đã khẳng định tiềm
năng dầu khí Việt Nam tập trung chủ yếu ở thềm lục địa, trữ lượng khí thiên nhiên có
khả năng nhiều hơn dầu. Với trữ lượng đã được thẩm định, nước ta có khả năng tự đáp
ứng được nhu cầu về sản lượng dầu khí trong những thập kỷ đầu tiên của thiên niên kỷ
thứ 3.
Tổng tiềm năng dầu khí tại các bể trầm tích: Sông Hồng, Phú Khánh, Nam Côn Sơn,
Cửu Long, Ma lay - Thổ Chu, Vùng Tư Chính - Vũng Mây đã được xác định tiềm
năng và trữ lượng đến thời điểm này là từ 0,9 đến 1,2 tỷ m3 dầu và từ 2.100 đến 2.800
tỷ m3 khí. Trữ lượng đã được xác minh là gần 550 triệu tấn dầu và trên 610 tỷ m3 khí.
Trữ lượng khí đã được thẩm lượng, đang được khai thác và sẵn sàng để phát triển
trong thời gian tới vào khoảng 400 tỷ m3. Với các biện pháp đồng bộ, đẩy mạnh công
tác tìm kiếm - thăm dò, đến năm 2010 khoảng từ 40 đến 60% trữ lượng nguồn khí
thiên nhiên của nước ta sẽ được phát hiện.
10
3. TÌNH HÌNH KHAI THÁC KHÍ THIÊN NHIÊN

3
/năm.
Hiện nay, ngành Dầu khí nước ta đang khai thác dầu khí chủ yếu tại 6 khu mỏ bao
gồm: Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng, Hồng Ngọc, Rạng Đông, Bunga Kekwa - Cái Nước
và chuẩn bị chính thức đưa vào khai thác mỏ khí Lan Tây - lô 06.l. Công tác phát triển
các mỏ Rạng Đông, Ruby và Emeral, Lan Tây - Lan Đỏ, Sư Tử Đen, Sư Tử Vàng, Hải
Thạch, Rồng Đôi, Kim Long, Ác Quỷ, Cá Voi đang được triển khai tích cực theo
chương trình đã đề ra, đảm bảo duy trì và tăng sản lượng khai thác dầu khí cho những
năm tới. Dự kiến, mỏ Sư Tử Đen (lô 15-1) sẽ được đưa vào khai thác trong quý 4 năm
nay.
Những phát hiện về dầu khí mới đây ở thềm lục địa miền Nam nước ta rất đáng phấn
khởi, tăng thêm niềm tin và thu hút sự quan tâm của các nhà đầu tư là: lô 09-2, giếng
Cá Ngừ Vàng - IX, kết quả thử vỉa thu được 330 tấn dầu và 170.000m3 khí/ngày. Lô
16-l, giếng Voi Trắng-IX cho kết quả 420 tấn dầu và 22.000m3 khí/ ngày. Lô 15.1,
giếng Sư Tử Vàng – 2X cho kết quả 820 tấn dầu và giếng Sư Tử Đen – 4X cho kết quả
980 tấn dầu/ngày. Triển khai tìm kiếm thăm dò mở rộng các khu mỏ Bạch Hổ, Rồng,
Đại Hùng với các giếng R-10, 05- ĐH-10 cho kết quả 650.000m3 khí ngày đêm và
dòng dầu 180 tấn/ngày đêm; Giếng R-10 khoan tầng móng đã cho kết quả 500.000 m3
khí/ngày đêm và 160 tấn Condensate/ngày đêm.
12
Hình 7: Sản lượng khí khô của PV GAS qua các năm (Đơn vị: Triệu m3)
4. SỬ DỤNG KHÍ THIÊN NHIÊN
Khí thiên nhiên được sử dụng làm nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào cho ngành
chế biến hóa chất. Là một nhiên liệu gia dụng, nó được đốt trong các bếp ga, lò ga để
nấu nướng, sấy khô. Là một nhiên liệu công nghiệp, khí thiên nhiên được đốt trong các
lò gạch, gốm và lò cao sản xuất xi măng. Khí thiên nhiên còn được sử dụng để đốt các
lò đốt các tua-bin nhiệt điện để phát điện cũng như các lò nấu thủy tinh, lò luyện kim
loại và chế biến thực phẩm. Khí thiên nhiên còn được sử dụng làm nguyên liệu đầu
vào cho ngành hóa dầu để tạo ra các chất hóa dầu. Các chất hóa dầu này được sử dụng
làm sản phẩm cơ sở cho việc sản xuất phân đạm, bột giặt, dược phẩm, chất dẻo và

thiên nhiên được nhập từ nước ngoài qua đường ống dẫn khí đốt xuyên lục địa hay từ
các tàu chở LNG. Từ các đầu mối này, khí thiên nhiên được cấp vào hệ thống ống dẫn,
qua các trạm nén tăng áp 4 bars sau đó chuyển vào hệ thống cấp gas thấp áp ở áp suất
21mbar dẫn đến nơi tiêu thụ.

Hình 9. Bồn chứa khí thiên nhiên nén (a), và lỏng (b), máy nén CNG gia đình (c)
4.2. Sử dụng khí thiên nhiên tại Việt Nam và trên thế giới
Các nước Châu Âu sử dụng khí thiên nhiên để sưởi ấm nhà, nấu ăn, và chạy
những nhà máy điện. Hãng ô tô Volkswagen và một công ty năng lượng của Đức lên
kế hoạch hợp tác sản xuất một loại máy phát điện gia dụng sử dụng khí thiên
nhiên. Điểm đặc biệt của loại máy phát điện gia dụng này là tỷ lệ tận dụng năng lượng
đạt 94%.
Theo tin từ tạp chí tuần Der Spiegel, hãng ô tô Volkswagen và công ty năng lượng
Lichtblick sẽ hợp tác sản xuất và tiêu thụ một loại máy phát điện có thể đặt dưới nền
nhà. Loại máy phát điện gia dụng này sử dụng khí thiên nhiên để phát điện, nguyên lý
hoạt động cũng tương tự như động cơ ô tô sử dụng khí thiên nhiên.
Ngoài đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho gia đình, loại máy phát điện này còn có thể
tận dụng lượng điện thừa để hòa vào mạng điện lưới công cộng. Nhiệt lượng sản sinh
trong quá trình phát điện có thể dùng làm khí sưởi cho nơi ở.
15
Do được sử dụng công nghệ mới như loại động cơ ô tô bảo vệ môi trường, tỷ lệ tận
dụng năng lượng của máy phát điện gia dụng đạt 94%, trong khi đó năng lượng của
những loại máy phát điện sử dụng khí thiên nhiên cỡ lớn chỉ đạt 40~60%. Với tỷ lệ tận
dụng năng lượng cao như vậy thì việc sử dụng khí thiên nhiên hợp lý hơn sử dụng điện
lưới, hơn nữa nó không như những loại máy phát điện sử dụng than hay dầu, bởi vì
mức độ ô nhiễm của loại máy phát điện sử dụng khí thiên nhiên thấp hơn rất nhiều.
Hãng ô tô Volkswagen và Công ty năng lượng Lichtblick dự kiến mỗi năm sản xuất
10.000 chiếc máy phát điện này, để cho các hộ gia đình được sử dụng máy phát điện
bảo vệ môi trường và nguồn điện giá rẻ.
Thị trường khí thiên nhiên tại Việt Nam cho đến nay chủ yếu tập trung ở Miền

7. Cà Mau 1 Tây Nam Bộ 750 840 PVN
8. Cà Mau 2 Tây Nam Bộ 750 840 PVN
9. Nhơn Trạch 1 Đông Nam Bộ 450 500 PVN
(Nguồn: Tổng sơ đồ điện 6)
4.2.2 Khí cung cấp cho các nhà máy đạm
Tiếp theo ngành điện, khí được cung cấp làm nguyên liệu đầu vào cho các nhà
máy đạm, cụ thể là nhà máy đạm Phú Mỹ công suất 740,000 tấn/năm và nhà máy đạm
Cà Mau công suất 800,000 tấn năm (đang xây dựng). Lượng khí được Nhà máy Đạm
Phú Mỹ tiêu thụ hiện nay là 500 triệu m
3
/năm và tổng lượng khí dành cho sản xuất
đạm sẽ tăng lên 950 triệu tấn/năm vào năm 2013 khi Nhà máy Đạm Cà Mau đi vào
hoạt động ổn định.
4.2.3 Khí cung cấp cho các hộ tiêu thụ công nghiệp
Sau các ngành điện và đạm, khí được cung cấp đến các hộ tiêu thụ công nghiệp
gần hệ thống đường ống. Nhu cầu khí cho công nghiệp và dân dụng có xu hướng tăng
cao do sự tăng giá của dầu thô và các sản phẩm làm từ dầu mỏ.
Các hộ công nghiệp tiêu thụ khí hiện được phân bố tại các khu công nghiệp Phú Mỹ,
Mỹ Xuân (tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu), Gò Dầu (tỉnh Đồng Nai). Các khu công nghiệp
18
này có ưu thế là nằm lân cận tuyến ống dẫn khí chính Phú Mỹ - Nhơn Trạch - Đồng
Nai nên thuận lợi cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng cung cấp khí.
Trong trường hợp cơ sở hạ tầng ngành khí phát triển trong những năm tới, nhu cầu khí
cho công nghiệp sẽ tăng nhanh theo xu hướng là sản phẩm thay thế cho DO, FO và
LPG trên nguyên tắc giá cạnh tranh khi hệ thống đường ống vươn đến thành phố Hồ
Chí Minh, Biên Hoà (Đồng Nai) và Bình Dương.
4.2.4 Khí cung cấp cho các phương tiện giao thông vận tải
So với các nhiên liệu truyền thống cho giao thông vận tải (xăng, dầu), khí thiên
nhiên có ưu thế nổi trội về giá cả cạnh tranh và tính thân thiện với môi trường. Việc
thay thế xăng dầu bằng khí thiên nhiên là xu thế phổ biến trên thế giới và cũng sẽ diễn

5. CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA KHÍ THIÊN NHIÊN
Khí thiên nhiên hiện nay đang là nhiên liệu hóa thạch sạch nhất, vì qua sử dụng
nó sẽ cho thoát ra rất ít khí thải nhà kính. Khí đốt thiên nhiên thải ra lượng carbone
dioxide ít hơn than tới 50% và nói chung, gây ô nhiễm không khí ít hơn dầu hỏa. Khí
đốt thiên nhiên có nhiều lợi điểm hơn những nhiên liệu hóa thạch khác nên chắc chắn
sẽ được các nhà hoạt động môi trường cũng như các doanh nhân ưa chuộng.
Nhưng mặc dầu nhiều tổ chức bảo vệ môi trường có dành cho khí đốt thiên nhiên chỗ
đứng của nó bên cạnh các loại năng lượng, một số tổ chức bày tỏ lo ngại về việc có thể
gây ô nhiễm nguồn nước qua việc phá vỡ lớp đá phiến sét trong quá trình khai thác
cũng như ô nhiễm không khí trong quá trình sử dụng khí thiên nhiên.
5.1. Trong hoạt động khai thác
Các kỹ thuật khai thác khí thiên nhiên gồm các biện pháp dùng thủy lực làm nứt
gãy cá vỉa chứa khí để tăng độ thẩm thấu của các lớp đá tạo thành bể chứa. Ở các mỏ
khí gần cạn kiệt, người ta có thể sử dụng kỹ thuật khoan ngang dùng không khí nén để
tăng cường khả năng thu hồi khí đốt. Với các biện pháp này, khí đốt trong các cấu trúc
địa chất có thể chiếm 3% sản lượng khí đốt sản xuất hàng năm. Ở Mỹ, trữ lượng các
loại khí tận thu này lên đến 13.400 tỷ m
3
và trên thế giới là 114.000 tỷ m
3
.
Khí đốt thiên nhiên này phải được lấy lên từ những lớp đá phiến sét, bằng cách sử
dụng một tiến trình gây nhiều tranh cãi, được gọi là “dịch lực liệt giải” (hydraulic
fracturing, còn gọi là fracking), bằng cách bơm nhiều nước và những dung dịch chất
lỏng hóa học, để tạo ra áp lực làm cho những lớp đá phiến bị rạn nứt, để dễ dàng hút
khí lên được. Nhưng những hóa chất này lại có tính cách độc hại, làm ô nhiễm môi
21
trường. Hôm 18-4-2011, trang mạng chuyên phóng sự điều tra ProPublica.org cho biết
rằng những loại hóa chất – có tính cách độc hại và có thể gây ra ung thư, được dùng
trong phương pháp dịch lực liệt giải – vẫn còn đọng lại ở dưới mặt đất, sau khi việc

O không có tạp chất gây ô
nhiễm như tác nhân mưa axit, bụi nên có thể coi là nhiên liệu sạch. Nhưng chính sự
phát thải CO
2
, tuy không đáng kể so với những nhiên liệu hóa thạch khác, cũng góp
phần gia tăng CO
2
trong khí quyển gây hiệu ứng nhà kính.
Mặc khác, nếu việc đốt cháy khí thiên nhiên không hoàn toàn cũng phát thải vào
không khí khí metan, một trong những khí gây hiệu ứng nhà kính, gây gia tăng nhiệt
của trái đất.
Đặc điểm gây nguy hiểm của khí hydrocacbon là độc tính nó, phụ thuộc vào
thành phần khí và khả năng tạo hỗn hợp gây nổ với không khí, dễ bốc cháy do ngọn
lửa điện và các nguồn gây cháy khác. Khối lượng nguyên tử của hydrocacbon giới hạn
tăng lên thì độc tính của nó tăng lên. Nồng độ giới hạn cho phép đối với metan là 10
mg/L còn đối với geptan chỉ là 2 mg/L.
Tiêu chuẩn vệ sinh khi thiết kế các xí nghiệp công nghiệp trong các phân xưởng làm
việc của công nhân, thì nồng độ giới hạn cho phép hydrocacbon (hơi xăng) là 0,3
mg/L.
Trong các thành phần khí của khí thiên nhiên và khí đồng hành thì H
2
S rất độc, đó là
chất khí không màu. Mật độ so với không khí 1,19. Con người đã có thể có cảm nhận
khí H
2
S khi chỉ với hàm lượng trong không khí 0,0014-0,0023 mg/L .
23
Khí thiên nhiên được sử dụng để sưởi ấm cho hơn 60 triệu ngôi nhà ở Mỹ, nhưng luôn
luôn gặp phải những hạn chế. Khí đốt thiên nhiên giá đắt hơn, được cho là sạch hơn
than đá, nhưng bẩn hơn so với năng lượng hạt nhân hoặc những thứ nhiên liệu có thể