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Die Entwicklung von Onshore-Schieferressourcen verändert den globalen Öl und Gas-Markt.
Oft bohren Betreiber zwischen drei und mehr als 20 horizontale Bohrlöcher von einer einzigen Bohranlage aus. Die enge Anordnung der Bohrlöcher und die Möglichkeit, mehrere Bohrlöcher gleichzeitig fertigzustellen, senken die Kosten für einzelne Bohrlöcher drastisch. Einige in den USA ansässige Betreiber erreichen nun die Gewinnschwelle bei Preisen von nur USD 30 pro Barrel Öl oder USD 2 pro MMbtu.
Die Entwicklung des Mehrfachbohrplatzes hat eine Reihe neuer technischer Herausforderungen mit sich gebracht. Der Umfang und die Vielfalt der Ausrüstung, die für die Handhabung der Gas- und Flüssigkeitsproduktion von diesen Plätzen erforderlich ist, hat sich dramatisch erhöht.
Darüber hinaus müssen sich Betreiber mit Produktionsschwankungen, den steilen Rückgangsraten, die im Allgemeinen mit unkonventionellen Lagerstätten verbunden sind, und einer ständig wachsenden Zahl von Partnern auseinandersetzen, mit denen sie Informationen austauschen müssen.
Die Fähigkeit, agil zu bleiben und die Produktionsstrategie an die Rohstoffpreise und die weltweite Nachfrage anzupassen, ist ein entscheidender Wachstumsfaktor in diesem unkonventionellen Bereich.
Führungskräfte sowie Betriebspersonal erwarten nun Zugriff auf Echtzeitdaten. Unternehmen fordern Echtzeittransparenz über die Feldanlagen.
Dazu gehört die „On-Demand“-Visualisierung von Daten aus Bohrlöchern, Personal, Verarbeitungsanlagen, Ausrüstung für die sekundäre Förderung, Speichereinrichtungen, Daten zur Eigentumsübergabe usw.
In den Anfangszeiten der Entwicklung von Mehrfachbohrplätzen installierten die Betreiber oft einen einzigen Mengenumwerter oder eine RTU, um die Datenerfassung zu bewältigen. Diese frühen Pads waren in der Regel festverdrahtet mit vergrabenen Kabeln, und in vielen Fällen mussten einige Daten noch manuell erfasst werden, z. B. die Menge der geladenen Flüssigkeiten durch den Lkw-Fahrer.
Diese Arten von Pads boten keinen Zugriff auf Daten in Echtzeit, schränkten die Erweiterungsfähigkeit des Produzenten ein und führten zu einer Reihe von Wartungsproblemen.
Mit der Zunahme der Bohrlöcher auf dem Pad und/oder der Menge an Ausrüstung, die zur Verarbeitung und Behandlung der geförderten Gase und Flüssigkeiten erforderlich war, waren die Unternehmen gezwungen, zusätzliche Automatisierungssysteme einzusetzen.
Das allmähliche Wachstum der Automatisierungsnetzwerke und der häufige Datenverkehr auf den Bohrplätzen führten zu unterschiedlichen Datenquellen und einer Umstrukturierung des vergrabenen Kabelnetzwerks. All diese Änderungen und Unterbrechungen führten zu unnötigen Wartungs- und Engineering-Kosten.
Viele erfolgreiche Produzenten überdenken ihren Ansatz zur Automatisierung von Bohrplätzen – und entscheiden sich stattdessen für die Implementierung einer skalierbaren Automatisierungslösung, die in der Lage ist, Echtzeitdaten in einem konsistenten Format bereitzustellen.
Diese Systeme ermöglichen es Produzenten, eine immer größere Anzahl von Bohrlöchern zu überwachen und schnell Entscheidungen zu treffen, um die Produktion zu optimieren. Im Allgemeinen lassen sich diese Systeme in zwei Kategorien einteilen: Remote Terminal Unit (RTU) und programmierbare Steuerungen (PLC) Hybridsysteme sowie Systeme, die aus PLCs mit verteilten E,A-Panels bestehen.
RTU- und PLC-Hybridsysteme
Im Falle eines bestehenden Bohrpads kann es Instrumentierung oder RTUs geben, die aufgrund der Kosten für die Überarbeitung der Standortarchitektur oder aufgrund einer kritischen Funktion, die das betreffende Gerät bereitstellt, sinnvoll sind, beibehalten zu werden.
In diesen Fällen kann ein PLC darübergelegt werden, um Daten aus den unterschiedlichen Quellen zu ziehen und eine E,A-Erweiterung zu ermöglichen. Zusätzlich bietet der PLC zusätzliche Rechenleistung für komplizierte Logik.
Produktionsdaten und Betriebsdaten können in Anwendungen integriert werden, die erweiterte Analysen rund um Tankmanagement, verbesserte Förderung, LACT-Einheiten usw. bieten. Dieser Ansatz ermöglicht es Produzenten auch, Automatisierung in Anwendungen zu integrieren, die früher manuell waren.
Ein Lkw-Ticketing-System ist ein perfektes Beispiel. Beim Lkw-Ticketing hat der Fahrer traditionell die Menge des geladenen Produkts manuell erfasst. Manuell geschriebene Tickets bieten viel Raum für Fehler aufgrund von schlampiger Handschrift, Verschmieren usw. Diese Art von Fehler kann sich erheblich auf die Rentabilität eines Produzenten auswirken.
PLC- und verteilte E,A-Panels
Diese verteilte Architektur ermöglicht es Produzenten, die für einen Standort erforderliche Verdrahtung zu verringern und damit die Gesamtkosten für installation und Wartung zu senken.
Produzenten können sich auch für die Verwendung von drahtloser Instrumentierung entscheiden, um diese Kosten weiter zu senken. Mit diesem Systemtyp kann der Produzent auch komplizierte Logik und die zuvor erwähnten erweiterten Anwendungen nutzen. Die Möglichkeit, dieses modulare Design je nach Bedarf zu skalieren, macht diesen Systemtyp für Produzenten sehr attraktiv.
Beide Ansätze ermöglichen die sichere und zuverlässige Konsolidierung von Daten auf einer gemeinsamen Plattform. Die Verwendung einer gemeinsamen Plattform ermöglicht es, alle standortbezogenen Daten dem Betriebspersonal und dem Management in einem konsistenten Format zu präsentieren, um eine effektive Entscheidungsfindung zu unterstützen.
Angesichts knapperer Budgets und weniger Personal suchen Produzenten nach Systemen, die eine Berichterstattung nach Ausnahme ermöglichen. Das heißt, ein System, das über eine Logik verfügt, die es ermöglicht, Datenmengen zu durchsuchen und Anomalien schnell zu kennzeichnen.
Durch die Verwendung eines erweiterten SCADA-Systems und Web-Reportings können Betriebs- und Managementteams eine Vielzahl von Anlagen überwachen und sich auf Problembereiche konzentrieren.
Die zyklische Natur der Rohstoffpreise und die Schwankungen der Nachfrage haben erhebliche Herausforderungen bei der Entwicklung von Mehrfachbohrplätzen und der Aufrechterhaltung der Produktionsniveaus geschaffen.
Die Fähigkeit, Informationen aus dem Feld zu erhalten und schnell Entscheidungen zu treffen, ist noch wichtiger geworden, da Unternehmen bestrebt sind, ihre Rentabilität zu verbessern.
Mehrfachbohrplätze sind die Zukunft der Entwicklung unkonventioneller Ressourcen, und diese Zukunft erfordert ein effektives Automatisierungssystem.
Erfahren Sie mehr über Lösungen für die Öl und Gas-Industrie.
Veröffentlicht 6. Juni 2016
