Viện Dầu khí Việt Nam: “Hạt nhân” nghiên cứu, phát triển và sáng tạo sản phẩm số

Đón đầu xu thế chuyển dịch năng lượng

Sau 46 năm xây dựng và phát triển, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đã triển khai nghiên cứu phát triển và cung cấp dịch vụ khoa học - kỹ thuật cho toàn bộ chuỗi công nghiệp dầu khí; cung cấp các tư vấn có giá trị, là cơ sở khoa học cho Nhà nước hoạch định chính sách, chiến lược, kế hoạch phát triển ngành công nghiệp dầu khí.

Lãnh đạo Tập đoàn Dầu khí Việt Nam báo cáo Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính về kết quả triển khai các nghiên cứu của VPI về thu hồi, sử dụng và lưu trữ CO2

Chỉ tính riêng lĩnh vực tìm kiếm thăm dò khai thác dầu khí, VPI đã nghiên cứu làm sáng tỏ các cấu trúc địa chất, đánh giá tiềm năng và trữ lượng dầu khí của các bể trầm tích; nghiên cứu ứng dụng các giải pháp điều hành khai thác, nâng cao hệ số thu hồi dầu, quản lý khai thác mỏ an toàn, hiệu quả...

Để thích ứng với xu thế chuyển dịch năng lượng, VPI đã nghiên cứu đón đầu xu thế chuyển dịch năng lượng trong công nghiệp dầu khí như: Công nghệ thu hồi, sử dụng và lưu trữ CO2 (CCS/CCUS), sản xuất các sản phẩm xanh, thân thiện với môi trường, chế biến khí có hàm lượng CO2 cao, hydrogen, điện gió ngoài khơi… góp phần hiện thực hóa cam kết của Việt Nam tại COP 26.

Trong đó, VPI phát triển chuỗi giá trị các sản phẩm mới trên cơ sở vật liệu nano carbon gồm: Ống nano carbon (carbon nanotube - CNT) lần đầu tiên trên thế giới được sản xuất từ nguồn nguyên liệu khí thiên nhiên có hàm lượng CO2 cao (30% CO2) bằng công nghệ lắng đọng pha hơi sử dụng hệ xúc tác kim loại dạng bản mỏng; graphene được sản xuất từ CNT trên cơ sở mở ống bằng phương pháp oxy hóa khử và nhóm chức hóa có kiểm soát để phù hợp cho các ứng dụng khác nhau; phân bón nhả chậm được bọc bằng vật liệu nano, có khả năng kiểm soát tốc độ nhả chất dinh dưỡng vào môi trường nước và đất; dầu nhờn chứa phụ gia trên cơ sở vật liệu graphene, giúp giảm 5% tiêu hao nhiên liệu và giảm 15% lượng khí thải vào môi trường so với các loại dầu nhớt truyền thống.

Về các ứng dụng tiềm năng, VPI cho biết đang triển khai các nghiên cứu để khai thác và sử dụng hiệu quả khí thiên nhiên có hàm lượng CO2 cao, đặc biệt là khí ở các mỏ nhỏ, cận biên (không hiệu quả nếu thu gom bằng đường ống): Chuyển hóa khí thiên nhiên có hàm lượng CO2 cao thành nhiên liệu sạch bằng tàu FGTC (Floating gas to chemicals) sản xuất methanol hoặc FGTL (Floating gas to liquid) sản xuất xăng, diesel sạch, nhiên liệu hàng không bền vững (SAF).

Đồng thời, VPI nghiên cứu giảm phát thải CO2 từ các nhà máy điện, lọc hóa dầu, khu công nghiệp gần nguồn cung cấp khí thiên nhiên: Sản xuất vật liệu mới (CNT/graphene) với các ứng dụng cho sơn, nhựa đường, bê tông lẫn nhiên liệu mới, sạch (methanol, xăng/diesel/SAF) tùy lượng phát thải cần giảm.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo, phát triển sản phẩm số

Để thích ứng với xu hướng chuyển dịch năng lượng và chuyển đổi số, VPI đã và đang phát triển các sản phẩm số ứng dụng trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence - AI) và các thuật toán học máy (Machine Learning - ML) để tổng hợp, phân tích dữ liệu chuyên sâu trong lĩnh vực dầu khí để nâng cao hiệu quả hoạt động, hỗ trợ ra quyết định và thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành năng lượng Việt Nam.

VPI đang xây dựng Bản sao số cho các mỏ dầu khí để tối ưu hóa công tác quản lý và khai thác mỏ dầu khí

VPI cho biết đang ứng dụng AI/machine learning để phân tích dữ liệu các hoạt động tìm kiếm thăm dò dầu khí; xây dựng bản sao số cho các bể trầm tích làm sáng tỏ đặc tính vỉa chứa, xác định khu vực tiềm năng dầu khí; giúp giảm thiểu rủi ro, chi phí liên quan đến hoạt động tìm kiếm, thăm dò dầu khí.

Trong lĩnh vực khai thác dầu khí, VPI ứng dụng AI/machine learning để gia tăng sản lượng (tối ưu khai thác và nâng cao hệ số thu hồi dầu EOR/IOR, quản trị rủi ro trong quá trình khai thác và tối ưu chi phí. VPI cho biết đang triển khai xây dựng Bản sao số cho các mỏ dầu khí để tối ưu hóa chiến lược khai thác, quản lý, cho phép giám sát theo thời gian thực, ra quyết định nhanh, chính xác và cải thiện hiệu quả quản lý và khai thác mỏ dầu khí; quản trị sản lượng; tối ưu phân bổ gas-lift; ứng dụng hỗ trợ quản lý, theo dõi chế độ làm việc và phát hiện bất thường của giếng khai thác...

Ví dụ, công cụ “Xây dựng giải pháp xác định giếng có chế độ làm việc bất thường cho khu vực mỏ Bạch Hổ” do VPI phát triển có khả năng tự động phát hiện các giếng có chế độ làm việc bất thường, giúp nâng cao hiệu suất làm việc cũng như độ chính xác trong công tác phân tích; hỗ trợ quản lý khai thác và dự báo khai thác.

Đối với lĩnh vực chế biến dầu khí, VPI ứng dụng AI/machine learning để tích hợp và kéo dài chuỗi giá trị, vận hành hiệu quả các công trình hiện hữu: Tích hợp đa chiều - quản trị sự thay đổi theo thời gian thực để mô phỏng, sàng lọc các kịch bản phát triển tích hợp tài sản mới và hiện hữu hiệu quả; ứng dụng AI tối ưu hiệu suất sản phẩm, năng lượng; xây dựng báo cáo tự động cập nhật xu hướng công nghệ mới...

Bên cạnh đó, VPI cũng cho biết đang nghiên cứu ứng dụng AI/ machine learning trong lĩnh vực điện và năng lượng tái tạo, xây dựng bản sao số cho các nhà máy điện hiện hữu và áp dụng cho điện gió ngoài khơi; dự báo công suất phát điện; tối ưu lượng điện huy động phát lưới và điện lưu trữ; xây dựng bản đồ số đề xuất vị trí tiềm năng dự án và cảng điện gió; xây dựng bản sao số trong vận chuyển sản phẩm qua đường ống; ứng dụng bản sao số trong phân phối, vận chuyển ngoài đường ống.

Tính đến nay, VPI đã cơ bản hoàn thành việc xây dựng “Hệ thống quản lý và chia sẻ tri thức dầu khí Việt Nam - Vietnam Petroleum Insights” (VPInsights) với mục tiêu đáp ứng nhu cầu tìm kiếm, nghiên cứu và chia sẻ thông tin dữ liệu đầy đủ, chính xác, hỗ trợ việc dự báo tình hình và hoạch định giải pháp kịp thời, hiệu quả trong bối cảnh ngành năng lượng thế giới biến động không ngừng.

Đơn cử, Báo cáo số “Cơ hội phát triển CCUS tại Việt Nam” đánh giá cơ hội phát triển các dự án thu hồi, sử dụng và lưu trữ carbon tại Việt Nam, cung cấp thông tin về tiềm năng thị trường, cung, cầu, chính sách và quy định liên quan, phân tích và dự báo triển vọng phát triển của CCUS tại Việt Nam, hỗ trợ quyết định đầu tư và phát triển chiến lược trong lĩnh vực năng lượng sạch.

VPInsights phân hệ “Hydrogen” cung cấp các thông tin quan trọng về thị trường, sản phẩm và công nghệ hydrogen và tối ưu hóa việc sử dụng điện gió ngoài khơi để sản xuất hydrogen xanh… Phần mềm cơ sở dữ liệu các quá trình công nghệ hóa học (PEP-Yearbook) cung cấp thông tin dữ liệu và tính toán, hỗ trợ cấp quản lý và các nhà đầu tư trong quá trình lập kế hoạch, ra quyết định kinh doanh, vận hành sản xuất và đầu tư cho dự án…

Ông Nguyễn Anh Đức, Viện trưởng Viện Dầu khí Việt Nam nhấn mạnh, định hướng phát triển VPI là hạt nhân trong hoạt động nghiên cứu khoa học, đào tạo và ứng dụng khoa học công nghệ dầu khí, hội tụ trí tuệ thế giới, tạo giá trị gia tăng về khoa học công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực cho ngành dầu khí Việt Nam, giúp Tập đoàn Dầu khí Việt Nam phát triển bền vững, phát triển năng lực cạnh tranh thông qua tối ưu hoạt động sản xuất kinh doanh, đột phá trong ứng dụng và sáng tạo tài sản trí tuệ.

Trên cơ sở đó, VPI đề xuất các cấp thẩm quyền có cơ chế hỗ trợ doanh nghiệp hợp tác thử nghiệm/thực nghiệm và ứng dụng công nghệ, tìm kiếm ý tưởng/giải pháp từ cộng đồng sáng tạo thế giới với tinh thần giảm thiểu thủ tục, chấp nhận rủi ro, độ trễ trong hiệu quả ứng dụng; lựa chọn các đối tác công nghệ chiến lược cho các xu thế công nghệ phù hợp để cùng phát triển và hoàn thiện công nghệ đặc thù cho thị trường Việt Nam…