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Lo sviluppo delle risorse di shale onshore sta rimodellando il mercato globale del petrolio e del gas.
Spesso gli operatori trivellano da tre a oltre 20 pozzi orizzontali partendo da un unico pad. La stretta vicinanza dei pozzi e la capacità di completare più pozzi contemporaneamente stanno riducendo drasticamente i costi dei singoli pozzi. Alcuni operatori statunitensi ora raggiungono il pareggio a prezzi bassi come USD 30/barile di petrolio o USD 2/MMbtu.
Lo sviluppo del pad multiwell ha portato con sé una nuova serie di sfide tecniche. Il livello e la varietà delle apparecchiature necessarie per gestire la produzione di gas e liquidi da questi pad sono aumentati in modo significativo.
Inoltre, gli operatori devono gestire le variazioni nella produzione, gli elevati tassi di declino generalmente associati alle risorse non convenzionali e un numero sempre crescente di partner con cui condividere le informazioni.
La capacità di rimanere agili e di adattare la strategia di produzione in base ai prezzi delle materie prime e alla domanda globale è un fattore chiave di crescita in questo settore non convenzionale.
I dirigenti e il personale operativo ora si aspettano di poter accedere ai dati in tempo reale. Le aziende richiedono visibilità in tempo reale sugli asset sul campo.
Ciò include la visualizzazione “on-demand” dei dati provenienti da pozzi, personale, apparecchiature di processo, apparecchiature di ripristino secondario, strutture di stoccaggio, dati di trasferimento di custodia, ecc.
Nei primi giorni dello sviluppo dei pad multiwell, i produttori installavano spesso un singolo flow computer o RTU per gestire la raccolta dei dati. Questi primi pad erano generalmente cablati con cavi interrati e, in molti casi, richiedevano ancora la registrazione manuale di alcuni dati, come la quantità di liquidi caricata registrata dall’autista del camion.
Questi tipi di pad non fornivano accesso ai dati in tempo reale, riducevano la capacità di espansione del produttore e presentavano una serie di problemi di manutenzione.
Con l’aumento del numero di pozzi sul pad e/o della quantità di apparecchiature necessarie per processare e trattare il gas e i liquidi prodotti, le aziende sono state costrette ad aggiungere ulteriori sistemi di automazione.
La crescita graduale delle reti di automazione e il traffico frequente sui pad hanno portato a fonti di dati disparate e alla ristrutturazione della rete di cavi interrati. Tutti questi cambiamenti e interruzioni hanno creato spese di manutenzione e ingegneristiche non necessarie.
Molti produttori di successo stanno ripensando il loro approccio all’automazione dei pad, scegliendo invece di implementare una soluzione di automazione scalabile in grado di fornire dati in tempo reale in un formato coerente.
Questi tipi di sistemi consentono ai produttori di monitorare un numero sempre crescente di pozzi e di prendere rapidamente decisioni per ottimizzare la produzione. In generale, questi sistemi rientrano in due categorie: sistemi ibridi con remote terminal unit (RTU) e programmable logic controllers (PLC) e sistemi costituiti da PLC con pannelli I/O distribuiti.
Sistemi ibridi RTU e PLC
Nel caso di un pad esistente, può essere sensato mantenere in posizione alcuni strumenti o RTU, sia per il costo della rielaborazione dell’architettura del sito, sia per una funzione critica fornita da una particolare apparecchiatura.
In questi casi, è possibile sovrapporre un PLC per estrarre i dati dalle fonti disparate e consentire l’espansione I/O. Inoltre, il PLC fornisce una maggiore potenza in cavalli per la logica complessa.
I dati di produzione e di funzionamento possono essere integrati in applicazioni che forniscono dati analitici avanzati sulla gestione dei serbatoi, sul ripristino avanzato, sulle unità LACT, ecc. Questo tipo di approccio consente inoltre ai produttori di aggiungere l’automazione ad applicazioni che un tempo erano manuali.
Un sistema di biglietteria per camion è un esempio perfetto. Tradizionalmente, la biglietteria per camion ha richiesto che un autista registrasse manualmente la quantità di prodotto caricata. I biglietti scritti a mano introducono un margine di errore significativo a causa della calligrafia incerta, delle sbavature, ecc. Questi tipi di errori possono avere un impatto significativo sulla redditività di un produttore.
PLC e pannelli I/O distribuiti
Questo tipo di architettura distribuita consente ai produttori di ridurre la quantità di cablaggio necessaria per un sito, riducendo così i costi complessivi di installazione e manutenzione.
I produttori possono anche scegliere di utilizzare strumenti wireless per ridurre ulteriormente questi costi. Questo tipo di sistema consente inoltre al produttore di utilizzare logiche complesse e le applicazioni avanzate menzionate in precedenza. La capacità di scalare verso l’alto o verso il basso secondo necessità con questo tipo di progettazione modulare ha reso questo tipo di sistema molto interessante per i produttori.
Entrambi gli approcci consentono di consolidare i dati in modo sicuro e affidabile in un’unica piattaforma. L’uso di una piattaforma comune permette di presentare tutti i dati relativi al sito al personale operativo e alla direzione in un formato coerente per un processo decisionale efficace.
Con budget sempre più ridotti e la diminuzione della manodopera, i produttori sono alla ricerca di sistemi che forniscano reportistica per eccezione, ovvero sistemi dotati di una logica in grado di setacciare pile di dati e segnalare rapidamente le anomalie.
Grazie all’uso di un sistema SCADA avanzato e di reportistica web, le operazioni e la gestione sono in grado di visualizzare un gran numero di asset e di concentrare la loro attenzione sulle aree problematiche.
La natura ciclica dei prezzi delle materie prime e le fluttuazioni della domanda hanno creato notevoli difficoltà nello sviluppo dei pad multiwell e nel mantenimento dei livelli di produzione.
La capacità di ottenere informazioni dal campo e prendere decisioni rapidamente è diventata ancora più importante poiché le aziende si sforzano di migliorare la redditività.
I pad multiwell rappresentano il futuro dello sviluppo delle risorse non convenzionali e questo futuro richiede un sistema di automazione efficace.
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Pubblicato 6 giugno 2016
