Việc nghiên cứu các điều kiện khí tượng hải dương học đồng thời đánh giá những tác động của chúng đến hiệu quả của công tác khoan tại các vùng nước sâu ở Việt Nam là hết sức cần thiết. Bài báo tổng hợp các đặc điểm về dòng hải lưu, hướng và vận tốc gió, hướng và độ cao sóng, chế độ giông bão tại khu vực Biển Đông.
Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 60, Kỳ (2019) 99 - 106 99 Các yếu tố khí tượng - hải dương học ảnh hưởng đến công tác khoan vùng nước sâu Việt Nam Lê Vũ Quân 1,*, Nguyễn Minh Quý 1, Trần Văn Tiến 1, Nguyễn Văn Thịnh 2, Lê Văn Nam Viện Dầu khí Việt Nam, Việt Nam Khoa Dầu khí , Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO TĨM TẮT Quá trình: Nhận 11/12/2018 Chấp nhận 17/01/2019 Đăng online 28/02/2019 Trong thời gian tới, để đạt tiêu gia tăng trữ lượng dầu khí Petrovietnam bắt buộc phải đẩy mạnh cơng tác tìm kiếm, thăm dò vùng biển nước sâu xa bờ Do đó, việc nghiên cứu điều kiện khí tượng hải dương học đồng thời đánh giá tác động chúng đến hiệu công tác khoan vùng nước sâu Việt Nam cần thiết Bài báo tổng hợp đặc điểm dòng hải lưu, hướng vận tốc gió, hướng độ cao sóng, chế độ giơng bão khu vực Biển Đơng Từ phân tích, đánh giá tác động chúng đến việc thiết kế chương trình khoan giếng công tác điều hành khoan thực tế trường thông qua việc đánh giá ảnh hưởng yếu tố sóng, hải lưu,… đến tính ổn định giàn khoan hay ổn định ống bao cách nước,… điều kiện đặc thù khu vực Kết nghiên cứu góp phần hỗ trợ nhà điều hành công tác việc lựa chọn giàn khoan, lắp đặt ống bao cách nước cột ống định hướng, công tác mob/demob giàn khoan/tàu khoan,… lập tiến độ thi công giếng khoan tiến hành chương trình tìm kiếm, thăm dò dầu khí khu vực nước sâu thềm lục địa Việt Nam Từ khóa: Nước sâu Cơng tác khoan Hải dương học Biển Đơng © 2019 Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tất quyền bảo đảm Mở đầu Biển Đơng biển có độ lớn đứng thứ hai số vùng biển thuộc Thái Bình Dương với diện tích gần 3,450 triệu km2, tổng lượng nước 3,930 triệu km3, có hai vịnh rộng vịnh Bắc Bộ (khoảng 150 ngàn km2) vịnh Thái Lan (khoảng 460 ngàn km2) Hình _ *Tác giả liên hệ E - mail: quanlv@vpi.pvn.vn Độ sâu bình quân biển Đông khoảng 1.140m, nơi sâu đạt 5.559m nằm phía Tây lòng chảo sâu 4.000m chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, Philippin quần đảo Hoàng Sa Trường Sa Việt Nam Với vị trí vậy, biển Đơng có hai đặc tính quan trọng đặc tính biển kín đặc tính nội chí tuyến gió mùa với phân hóa Bắc - Nam biến đổi theo mùa rõ rệt Theo quan điểm số chuyên gia dựa đặc thù riêng công tác khoan Việt Nam, 100 Lê Vũ Quân nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 99 - 106 Hình Đặc điểm phân bố vùng nước sâu Việt Nam (Lê Vũ Quân, 2010) khu vực có độ sâu mực nước biển 500m coi vùng nước sâu Như vậy, vùng nước sâu Việt Nam bao gồm khu vực sau: Đông Nam bể Sông Hồng, bể Phú Khánh, bể Hồng Sa, bể Trường Sa, bể Tư Chính - Vũng Mây phần đới sâu phía Đơng Nam bể Nam Côn Sơn Trong số thông số khí tượng - hải dương học sóng, gió, thủy triều, dòng hải lưu, độ mặn nước biển,… yếu tố có ảnh hưởng lớn đến cơng tác khoan vùng nước sâu là: Vận tốc hướng dòng hải lưu; Vận tốc hướng gió; Cường độ biên độ sóng biển Ba yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ ổn định giàn khoan (thông qua hệ thống định vị neo động học), đồng thời ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động lắp đặt ổn định hệ thống ống bao cách nước ống dẫn hướng (trong trường hợp không sử dụng ống bao cách nước) Ngoài ra, cửa sổ mùa mưa bão ảnh hưởng lớn đến thời gian sản xuất thực giàn khoan, nên việc lựa chọn thời gian khoan cần phải xem xét đến yếu tố Sau số đặc điểm yếu tố hải dương học khu vực biển Đông Kết nghiên cứu 2.1 Dòng hải lưu Dòng hải lưu khu vực biển Đơng biến động theo mùa gió mùa theo khu vực Trong mùa gió đơng bắc (từ tháng 10 đến tháng năm sau), dòng hải lưu di chuyển theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, dòng nước lạnh từ phía bắc xuống qua eo biển Đài Loan ngang qua Hoàng Sa Lê Vũ Quân nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 99 - 106 Hình Hướng vận tốc dòng hải lưu khu vực Biển Đơng (tháng 2) (Lê Vũ Quân, 2010) với vận tốc khoảng hải lý/h (0,5m/s) Khi xuống ngang bờ biển Trung Bộ (khu vực bể Phú Khánh), vận tốc dòng hải lưu tăng tới - hải lý/h (1 - 1,5m/s) Thông thường, vào thời gian từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau, gió mùa đông bắc vừa ổn định vừa mạnh, vận tốc dòng hải lưu tăng Hình 2, Từ tháng đến tháng chu kỳ gió mùa tây nam, dòng hải lưu di chuyển theo hướng ngược lại, tức theo chiều kim đồng hồ từ phía Malaixia (bể Tư Chính - Vũng Mây) dọc bờ biển Trung Bộ Hoàng Sa với vận tốc khoảng 1,5 hải lý/h (0,75m/s), tối đa tới hải lý/h (1m/s) Tuy nhiên, thời gian này, tần suất xảy bão cao, vận tộc dòng hải lưu tăng mạnh có bão Trong tháng chuyển mùa (tháng - tháng tháng - tháng 10), hai dòng hải lưu nói yếu, hình thành hải lưu nhỏ riêng chạy vòng tròn phía bắc phía nam biển Đơng (khu vực bể Tư Chính - Vũng Mây) 2.2 Hướng vận tốc gió Khí hậu Việt Nam khí hậu nội chí tuyến gió mùa ẩm Gió mùa đơng bắc gió mùa tây nam hai hướng gió Vào mùa gió mùa đơng bắc (từ tháng 10 đến tháng năm sau), gió hướng ĐB - TN chiếm ưu Trong tháng 1, vịnh Bắc Bộ 101 Hình Hướng vận tốc dòng hải lưu khu vực Biển Đơng (tháng 8) (Lê Vũ Qn, 2010) gió hướng ĐB - TN chiếm tần suất 70%, hướng khác 10% (thường Đ - T ĐN - TB) Tại khu vực bể Hoàng Sa, hướng gió ĐB - TN chiếm tần suất 70%, sau đến hướng Đơng - Tây khoảng 10%, hướng khác có tần suất thấp Tại khu vực bể Phú Khánh, bể Trường Sa bể Tư Chính - Vũng Mây, hướng gió ĐB - TN chiếm tần suất chủ yếu (tới 60%) có đặc điểm khác so với khu vực khác, hướng gió Bắc - Nam có tần suất lên đến 20%, hướng lại tổng cộng chiếm tần suất 20% Trong mùa vịnh Thái Lan tương đối êm dịu Vào mùa gió mùa Tây Nam, (từ tháng đến tháng 9), khu vực bể Hoàng Sa, tần suất gió hướng TN - ĐB Nam - Bắc xấp xỉ nhau, hướng chiếm gần 30%, hướng khác thấp, 10% Tại khu vực bể Trường Sa Tư Chính - Vũng Mây, gió hướng TN - ĐB xuất với tần suất tăng lên rõ rệt, chiếm tới 40%, gió hướng Nam - Bắc hướng Tây - Đơng nhiều, ngồi khơi Nam Bộ lên đến 20% Riêng vịnh Bắc Bộ, hướng gió chiếm ưu hướng Nam Bắc vào tháng chiếm tần suất 50%, hướng TN - ĐB khoảng 20 %, ĐN - TB khoảng 10% 2.3 Hướng độ cao sóng Sóng biển Đơng nói chung khơng lớn bị chi phối chế độ gió mùa đặc điểm 102 Lê Vũ Quân nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 60 (1), 99 - 106 vùng biển Trong mùa gió mùa đơng bắc, tốc độ gió lớn nên sóng nhiều lớn mùa gió mùa tây nam Sóng gió sóng lừng từ hướng đông bắc tới vỗ mạnh vào bờ biển nước ta Trong phía bờ biển Philippin vịnh kín, sóng nhỏ Hướng sóng ĐB - TN chiếm 75%, vào mùa (tháng I II) tần suất lên tới 80 - 90% Số ngày lặng sóng khoảng 10 %, số ngày sóng mạnh cấp V (2 - 2,5m) chiếm đến 20 - 30 %, lại phần lớn ngày sóng cấp II, III Trong mùa gió mùa tây nam, tốc độ gió nhỏ, số ngày lặng sóng chiếm 20%, số ngày sóng mạnh cấp V giảm 10 - 20% Hướng sóng TN - ĐB trung bình chiếm khoảng 60% tháng mùa (tháng tháng 8) với tần suất tối đa 67% Nơi sóng sóng nhỏ vịnh Thái Lan, thường cấp I - II (