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El desarrollo de yacimientos de esquisto en tierra firme está transformando el mercado mundial de gas y petróleo.
A menudo, los operadores perforan entre tres y más de 20 pozos horizontales que se originan en una sola plataforma. La estrecha separación de los pozos y la capacidad de completar varios pozos simultáneamente reducen drásticamente los costos de cada pozo. Algunos operadores con sede en EE. UU. ahora alcanzan el punto de equilibrio con precios tan bajos como USD 30/barril de petróleo o USD 2/MMbtu.
El desarrollo de la plataforma de múltiples pozos ha traído consigo un nuevo conjunto de retos técnicos. El nivel y la variedad de equipos necesarios para manejar la producción de gas y líquidos de estas plataformas ha aumentado de forma drástica.
Además, los operadores deben lidiar con las variaciones en la producción, las altas tasas de declive generalmente asociadas con las explotaciones no convencionales y un número cada vez mayor de socios con los que deben compartir información.
La capacidad de mantenerse ágil y ajustar la estrategia de producción en función de los precios de las materias primas y la demanda global es un factor clave de crecimiento en este espacio no convencional.
Los ejecutivos y el personal de operaciones esperan ahora tener acceso a dato en tiempo real. Las empresas exigen visibilidad en tiempo real de los activos de campo.
Esto incluye la visualización "a demanda" de dato en tiempo real de pozos, personal, equipos de procesamiento, equipos de recuperación secundaria, instalaciones de almacenamiento, datos de transferencia de custodia, etc.
En los primeros días del desarrollo de las plataformas de múltiples pozos, los productores a menudo instalaban una sola computadora de flujo o RTU para manejar la recolección de datos. Estas primeras plataformas generalmente estaban cableadas con cables enterrados y, en muchos casos, todavía requerían que algunos datos se registraran manualmente, como el conductor de un camión que registraba la cantidad de líquidos cargados.
Estos tipos de plataformas no proporcionaban acceso a dato en tiempo real, reducían la capacidad del productor para expandirse y presentaban una serie de problemas de mantenimiento.
A medida que aumentaba el número de pozos en la plataforma y/o la cantidad de equipos necesarios para procesar y tratar el gas y los líquidos producidos, las empresas se vieron obligadas a añadir sistemas de automatización adicionales.
El crecimiento gradual de las redes de automatización y el frecuente tráfico de plataformas de pozos condujeron a fuentes de datos dispares y a la reestructuración de la red de cables enterrados. Todos estos cambios y perturbaciones crearon gastos de mantenimiento e ingeniería innecesarios.
Muchos productores exitosos están replanteando su enfoque de la automatización de las plataformas de pozos y, en su lugar, optan por implementar una solución de automatización escalable con la capacidad de proporcionar dato en tiempo real en un formato coherente.
Estos tipos de sistemas permiten a los productores monitorear un número cada vez mayor de pozos y tomar decisiones rápidamente para optimizar la producción. En general, estos sistemas se dividen en dos categorías: sistemas híbridos de unidad terminal remota (RTU) y PLC, y sistemas que constan de PLC con paneles de E/S distribuidas.
Sistemas híbridos de RTU y PLC
En el caso de una plataforma de pozos existente, puede haber instrumentación o RTU que tenga sentido mantener en su lugar, ya sea debido al costo de rehacer la arquitectura del sitio o debido a una función crítica que suministra ese equipo en particular.
En estos casos, se puede colocar un PLC encima para extraer datos de las fuentes disímiles y permitir la expansión de E/S. Además, el PLC proporciona potencia adicional para la lógica complicada.
Los datos de producción y de operación se pueden integrar en aplicaciones que proporcionan análisis avanzados en torno a la gestión de tanques, la recuperación mejorada, las unidades LACT, etc. Este tipo de enfoque también permite a los productores añadir automatización a aplicaciones que antes eran manuales.
Un sistema de emisión de tickets para camiones es un ejemplo perfecto. La emisión de tickets para camiones tradicionalmente ha implicado que un conductor registre manualmente la cantidad de producto que ha cargado. Los tickets escritos a mano introducen un amplio margen de error debido a la mala caligrafía, las manchas, etc. Este tipo de errores puede tener un impacto significativo en la rentabilidad de un productor.
PLC y paneles de E/S distribuidas
Este tipo de arquitectura distribuida permite a los productores reducir la cantidad de cableado necesario para un sitio, lo que reduce los costos generales de instalación y los costos de mantenimiento.
Los productores también pueden optar por utilizar instrumentación inalámbrica para reducir aún más estos costos. Este tipo de sistema también permite al productor utilizar lógica complicada y las aplicaciones avanzadas mencionadas anteriormente. La capacidad de escalar hacia arriba o hacia abajo según sea necesario con este tipo de diseño modular ha hecho que este tipo de sistema sea muy atractivo para los productores.
Ambos enfoques permiten consolidar los datos de forma segura y confiable en una plataforma común. El uso de una plataforma común permite presentar todos los datos relacionados con el sitio al personal de operaciones y a la gerencia en un formato coherente para una toma de decisiones eficaz.
Con la reducción de los presupuestos y la disminución de la mano de obra, los productores buscan sistemas que proporcionen informes por excepción. Es decir, un sistema que tenga una lógica incorporada para filtrar montones de datos y señalar rápidamente las anomalías.
Al utilizar un sistema SCADA mejorado y la generación de informes por web, las operaciones y la gerencia pueden ver un gran número de activos y centrar su atención en las áreas problemáticas.
La naturaleza cíclica de los precios de las materias primas y las fluctuaciones de la demanda han creado importantes desafíos en torno al desarrollo de plataformas de varios pozos y al mantenimiento de los niveles de producción.
La capacidad de obtener información del campo y tomar decisiones rápidamente se ha vuelto aún más importante a medida que las empresas se esfuerzan por mejorar la rentabilidad.
Las plataformas de múltiples pozos son el futuro del desarrollo de recursos no convencionales, y ese futuro exige un sistema de automatización eficaz.
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Publicado 6 de junio de 2016
