Ascend Automation & Controls fournit des spécialistes expérimentés et chevronnés pour exécuter une gamme complète de produits et de services requis pour des solutions Pétrole et gaz efficaces et performantes. Ascend est une division de CAM Integrated Solutions.
- Concevoir un système de commande complexe pour une usine de conditionnement de gaz pour Nuvoil dans un délai très court.
- Architecture intégrée Rockwell Automation avec contrôleurs de procédé Allen-Bradley ControlLogix et FactoryTalk HMI.
- Le système gère plus de 3000 points de données.
- L'usine est opérationnelle en 9 mois – à pleine capacité en 12.4 mois.
- L'usine traite environ 320000 pieds cubes de gaz par jour – ce qui représente un chiffre d'affaires d'environ USD 200000,00 chaque jour.
Défi
Optimiser les ressources rares
Chaque fois que du pétrole brut est extrait, l'eau, le sable et le gaz naturel font partie du mélange. Et lorsque d'importantes réserves ont été découvertes dans le champ d'Ixachi au sud de Veracruz, au Mexique, l'extraction et le transport du pétrole étaient la partie relativement facile.
La séparation et l'expédition du pétrole par oléoduc sont toujours assez simples. La gestion du gaz naturel est une autre affaire.
« Le pétrole est traité comme un liquide et transporté par oléoduc ou camion », a déclaré Mudar Jamal Eddin, directeur de l'ingénierie chez Grupo Nuvoil. « Le gaz naturel doit être traité et comprimé avant de pouvoir être transporté dans des oléoducs commerciaux. »
Si une usine de traitement n'est pas accessible, les producteurs enflamment ou « torchent » généralement le gaz naturel pour s'en débarrasser. Cette pratique est à la fois un gaspillage et soulève des préoccupations environnementales. Le torchage représente également une source de revenus perdue pour les exploitants de champs pétrolifères.
Pour réduire le torchage au minimum et optimiser les rendements, les opérateurs d'Ixachi ont fait appel à Nuvoil pour livrer une usine de conditionnement du gaz près du champ pétrolifère le plus rapidement possible.Nuvoil est un fournisseur de services et de solutions énergétiques de premier plan dont le siège est à Veracruz.
Calendrier serré. Processus complexe.
L'étendue des travaux pour l'usine de conditionnement du gaz comprenait l'ingénierie, l'approvisionnement et la construction, ainsi que l'exploitation et la maintenance de l'usine terminée. Située sur 13 ha à environ 16 km du site de forage, l'usine de traitement du gaz Papan terminée a été spécifiée pour traiter 345 millions de pieds cubes standard (345 MMSCFD) de gaz naturel par jour.
« Bien que le calendrier ait été difficile, nous savions que nous avions la capacité de répondre aux besoins de notre client », a déclaré M. Eddin. « Nous avions construit des usines similaires par le passé – et l'évitement des torchères est notre cœur de métier. »
Pour répondre aux exigences du client, Nuvoil a conçu un système de traitement cryogénique du gaz. La complexité du système est difficile à surestimer.
Au niveau de la tête de puits, le pétrole, l'eau, le sable et le gaz naturel sont séparés. Le « gaz acide » résultant, qui contient du soufre, entre dans l'usine de traitement du gaz de Papan à environ 200 °F. Dans la première étape, le gaz est refroidi à 120 °F et le sable et la saleté résiduels sont séparés.
Ensuite, le gaz entre dans l'usine de désulfuration, où le soufre est éliminé – puis passe à un système de déshydratation à tamis moléculaire, où l'humidité est absorbée. Dans le processus de refroidissement suivant, la température du gaz chute à environ −121 °F.
« Le refroidissement déclenche la condensation du gaz », a expliqué M. Eddin. « En conséquence, nous pouvons éliminer le GPL (propane/butanes) et d'autres hydrocarbures. Ce qui reste est du méthane et de l'éthane presque purs. »
Enfin, le gaz est comprimé pour le transport via des pipelines commerciaux.
Solution
Gestion de plus de 3000 points de données
Pour accélérer la mise en œuvre de l'usine, Nuvoil a sélectionné un intégrateur de système de commande avec lequel il avait déjà travaillé avec succès, Ascend Automation & Controls. Ascend est une division de CAM Integrated Solutions et un membre du programme Rockwell Automation PartnerNetwork™.
« Notre entreprise connaît très bien les systèmes de conditionnement de gaz », a déclaré Horacio Tinoco, vice-président d'Ascend Automation & Controls. « Nous avons développé un système de commande pour Nuvoil il y a environ 11 ans. Bien sûr, le nouveau système permet un fonctionnement encore plus sophistiqué et efficace. »
La plate-forme de commande Rockwell Automation est basée sur les automates de procédé Allen-Bradley® ControlLogix® et une IHM FactoryTalk® View. Pour faciliter la surveillance du système, Nuvoil s'appuie sur un mur vidéo dans l'usine, composé de douze écrans de 55″, et quatre postes de travail d'opérateur dans la salle de commande.
Pour gérer le procédé, plus de 3000 instruments sont physiquement connectés au système et près de 150 boucles PID sont incluses.
« Dans un système aussi complexe, les points de données se multiplient rapidement », a déclaré Tinoco. « En utilisant les tendances des données, Nuvoil peut produire des rapports pour prendre en charge les opérations, la maintenance ou le transfert de garde. »
De plus, Ascend ajoutera bientôt le logiciel FactoryTalk Historian au système.
« Tout d'abord, nous nous sommes concentrés sur la mise en service de l'usine », a déclaré Tinoco. « Maintenant, nous visons à fournir des capacités de stockage de données à long terme afin que Nuvoil puisse exécuter des analyses à diverses fins. »
Résultat
Dépassement des attentes
Nuvoil a achevé l'usine en 9 mois et elle fonctionnait à pleine capacité en 12.4 mois. Aujourd'hui, l'usine traite environ 320000 pieds cubes de gaz par jour, ce qui représente un chiffre d'affaires d'environ USD 200000,00 par jour.
« Lorsque les exploitants de champs pétrolifères brûlent du gaz, ils brûlent des ressources et de l'argent », a déclaré Tinoco. « Les installations de conditionnement du gaz ouvrent une source de revenus supplémentaire. »
Ascend se réjouit de poursuivre son partenariat avec Nuvoil alors qu'ils continuent d'optimiser les opérations de l'usine.
« Actuellement, nous explorons les options d'intelligence artificielle (IA) pour améliorer l'efficacité », a déclaré Eddin. « Nous évaluons nos besoins exacts afin de pouvoir les faire correspondre aux produits proposés par Rockwell Automation et d'ajouter ces capacités. »
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Publié 14 septembre 2023