Les opérations à la croisée des chemins
ARC Resources disposait déjà de programmes d'optimisation sur ses sites plus petits, qui ne contenaient que de un à quatre puits. Les systèmes de commande en place sur ces sites prenaient en charge l'utilisation de systèmes de levage artificiel pour aider à maintenir ou à augmenter la production à mesure que ces puits s'épuisent.
Cependant, les plus grands sites de cinq puits ou plus ne disposaient pas de systèmes de commande pour prendre en charge les systèmes de levage artificiel. Et alors que certains de ces sites approchaient des jalons de production de 10 à 15 ans, l'entreprise savait qu'elle devrait apporter des améliorations dans un avenir proche.
« Nous avons eu beaucoup de succès avec l'utilisation du levage assisté pour maintenir la production stable dans les petits champs », a déclaré Charlie Kettner, spécialiste de la programmation chez ARC Resources. « Nous n'avions pas la même option d'optimisation dans nos plus grands sites. Nos ingénieurs de production souhaitaient donc trouver une solution de commande qui nous permettrait d'apporter le levage artificiel à ces champs également. »
Les automates existants n'étaient pas capables de gérer la grande quantité d'E/S requise pour faire fonctionner l'ensemble du site de forage. En conséquence, l'entreprise a dû utiliser plusieurs automates, qui étaient câblés ensemble, ainsi que des unités terminales distantes (RTU). Cette approche a non seulement rendu l'infrastructure de commande plus complexe – et donc plus sujette aux erreurs – mais a également limité la quantité d'informations disponibles pour la commande et la surveillance.
L'utilisation de plusieurs automates câblés présentait également des défis en matière de sécurité. ARC Resources s'appuie sur son architecture de commande pour surveiller les gaz toxiques et explosifs, et pour prendre des mesures telles que l'activation d'un ventilateur d'évacuation ou le blocage des puits en fonction des conditions.
Cependant, les automates pouvaient se bloquer et figer leurs sorties, sans indiquer qu'il y avait un défaut. Cela a obligé l'entreprise à ajouter un matériel de temporisation “chien de garde” pour surveiller de telles conditions.
Un « pack tout prêt »
Kettner a contacté Rockwell Automation pour entamer des discussions sur des options d'optimisation qui prendraient en charge les systèmes de levage artificiel sur les grands sites multi-puits, tout en simplifiant la commande et en répondant aux préoccupations en matière de sécurité.
Leurs discussions les ont conduits à la solution ConnectedProduction™ well manager de Rockwell Automation, qui inclut un Allen-Bradley® ControlLogix® automate programmable (PAC) et FactoryTalk® View interface homme-machine (IHM) qui ne nécessite aucun codage personnalisé.
Le PAC offre à ARC Resources un contrôle sur une seule plate-forme pour les grands sites avec jusqu'à 32 puits à levage artificiel, ainsi que des informations de production contextualisées pour aider les opérateurs à maintenir des niveaux de production optimaux et à effectuer le dépannage.
« C'est un pack tout fait », explique Kettner. « Vous le commandez, l'installez et branchez vos données aux points qu'il recherche, et c'est parti. »
Kettner et son équipe ont décidé de tester la nouvelle technologie sur un site de production de huit puits appelé Sunrise, près de la ville de Dawson Creek, en Colombie-Britannique, avant de l'installer sur quatre autres sites de plate-forme multi-puits.
L'un des avantages qu'ils ont découverts lors de ce test était les instructions complémentaires incluses dans la solution ConnectedProduction, qui leur ont permis d'économiser environ deux jours de programmation pendant le processus d'installation. Et comme la solution utilise une architecture ouverte, l'intégration avec d'autres matériels de fournisseurs sur le site a été facile.
Visibilité et sécurité améliorées
La solution ConnectedProduction a éliminé le besoin de plusieurs automates et RTU qui étaient auparavant en place sur le site Sunrise. Désormais, toutes les commandes de plate-forme de puits ont été regroupées dans une seule plate-forme de commande. En plus de simplifier l'architecture, cela permet de réduire les coûts matériels et logiciels pour le site.
La solution permet également l'utilisation de systèmes de levage artificiel, notamment des temporisateurs marche/arrêt et des systèmes de levage à piston, et offre une visibilité sur ces systèmes.
« Les opérateurs peuvent suivre les événements dans la solution ConnectedProduction pour voir à quel stade du cycle d'optimisation nous en sommes et prendre de meilleures décisions sur la suite des opérations », explique Kettner. « Les opérateurs peuvent voir, par exemple, qu'un puits à minuterie ne produit plus et passer à l'étape suivante qui consiste à placer un piston dans le puits. »
Le nouveau système aide également ARC Resources à améliorer la sécurité en réduisant le risque de défauts non détectés sur le site Sunrise.
« Maintenant, si quelque chose ne va pas avec le processeur ou si un rack d'E/S se défait, la plate-forme ControlLogix peut passer à un état de sécurité dans lequel elle arrête tous les processus », a déclaré Kettner. « Elle coupe toute l'alimentation des électro-aimants et aboutit essentiellement à un arrêt d'urgence. »
Un autre avantage du système ConnectedProduction est qu'il peut prendre en charge une carte de mesure de débit dans le panneau de commande. Cela a permis à Kettner d'éliminer l'utilisation d'un ordinateur de mesure de débit distinct, ce qui permet à son entreprise d'économiser des dizaines de milliers de USD sur le site.
« Nous n'avons qu'à brancher la carte dans le rack et elle communique sur le bus intermodules », explique Kettner. « Cela nous a permis de réaliser d'énormes économies. »
En regardant vers l'avenir, Kettner a déjà passé des commandes pour apporter la solution ConnectedProduction à au moins quatre autres grands sites multi-puits dans la région.
« Nous avons constaté la valeur de la solution Rockwell Automation et souhaitons l'apporter à nos autres sites où nous avons besoin de levage assisté », a-t-il déclaré. « Sur les nouvelles plates-formes, nous allons la mettre en œuvre dès le premier jour afin qu'elle soit disponible en cas de besoin, et nous pourrons simplement l'activer. »
Les résultats mentionnés ci-dessus sont spécifiques à l'utilisation par ARC Resources des produits et services de Rockwell Automation en conjonction avec d'autres produits. Les résultats spécifiques peuvent varier pour d'autres clients.
Allen-Bradley, ConnectedProduction, ControlLogix et FactoryTalk sont des marques commerciales de Rockwell Automation Inc.
