Operazioni a un bivio
ARC Resources aveva già implementato programmi di ottimizzazione per i suoi siti più piccoli, che contenevano da uno a quattro pozzi. I sistemi di controllo presenti in questi siti supportavano l'uso di sistemi di sollevamento artificiale per aiutare a mantenere o aumentare la produzione man mano che questi pozzi si esaurivano.
Tuttavia, i siti più grandi, con cinque o più pozzi, non disponevano di sistemi di controllo per supportare i sistemi di sollevamento artificiale. E poiché alcuni di questi siti si avvicinavano a traguardi di produzione di 10–15 anni, l'azienda sapeva che avrebbe dovuto apportare dei miglioramenti nel prossimo futuro.
"Abbiamo ottenuto ottimi risultati utilizzando il sollevamento artificiale per mantenere stabile la produzione nei campi più piccoli", ha dichiarato Charlie Kettner, specialista della programmazione di ARC Resources. "Non avevamo la stessa opzione di ottimizzazione nei nostri siti più grandi. Quindi, i nostri ingegneri di produzione volevano trovare una soluzione di controllo che ci permettesse di portare il sollevamento artificiale anche in questi campi".
I controllori esistenti non erano in grado di gestire la grande quantità di I/O necessaria per far funzionare l'intero pad pozzi. Di conseguenza, l'azienda ha dovuto utilizzare più controllori, collegati tra loro tramite cablaggio, insieme a unità terminali remote (RTU). Questo approccio non solo ha reso l'infrastruttura di controllo più complessa – e quindi più soggetta a errori – ma ha anche limitato la quantità di informazioni disponibili per il controllo e il monitoraggio.
L'uso di più controllori cablati presentava anche problemi di sicurezza. ARC Resources si affida alla sua architettura di controllo per monitorare i gas tossici ed esplosivi e per intraprendere azioni come l'accensione di una ventola di scarico o il blocco dei pozzi in base alle condizioni.
Tuttavia, i controllori potevano bloccarsi e congelare le loro uscite, senza dare alcuna indicazione di un guasto. Ciò ha costretto l'azienda ad aggiungere un hardware con temporizzatore “watchdog” per monitorare tali condizioni.
Un “pacchetto predefinito”
Kettner si è rivolto a Rockwell Automation per iniziare a discutere di opzioni di ottimizzazioneche supportassero i sistemi di sollevamento artificiale nei grandi pad multi-pozzo, semplificassero il controllo e risolvessero le problematiche di sicurezza.
Le loro discussioni li hanno portati alla soluzione ConnectedProduction™ Well Manager di Rockwell Automation, che include un Allen-Bradley® ControlLogix® programmable automation controller (PAC) pronto all'uso e FactoryTalk® View interfaccia uomo-macchina (HMI) che non richiedono alcuna programmazione personalizzata.
Il PAC offre ad ARC Resources il controllo su un'unica piattaforma per grandi siti con fino a 32 pozzi di sollevamento artificiale e informazioni contestualizzate sulla produzione per aiutare gli operatori a mantenere livelli di produzione ottimali e a risolvere i problemi.
"È un pacchetto preconfezionato", ha detto Kettner. "Lo ordini, lo installi e inserisci i tuoi dati nei punti che sta cercando, e via".
Kettner e il suo team hanno deciso di testare la nuova tecnologia in un sito di produzione a otto pozzi chiamato Sunrise, vicino alla città di Dawson Creek, British Columbia, prima di installarla in altri quattro siti multi-pozzo.
Uno dei vantaggi che hanno scoperto durante questa prova è stata la presenza di istruzioni aggiuntive nella soluzione ConnectedProduction, che ha permesso loro di risparmiare circa due giorni di programmazione durante il processo di installazione. E poiché la soluzione utilizza un'architettura aperta, l'integrazione con l'hardware di altri fornitori nel sito è stata facile.
Visibilità e sicurezza migliorate
La soluzione ConnectedProduction ha eliminato la necessità di più controllori e RTU che erano precedentemente presenti nel sito Sunrise. Ora, tutti i controlli dei pad pozzi sono stati consolidati in un'unica piattaforma di controllo. Oltre a semplificare l'architettura, questo aiuterà a ridurre i costi hardware e software per il sito.
La soluzione consente inoltre l'uso di sistemi di sollevamento artificiale, inclusi temporizzatori on/off e sistemi di sollevamento a stantuffo, e fornisce visibilità su tali sistemi.
"Gli operatori possono monitorare gli eventi nella soluzione ConnectedProduction per vedere a che punto siamo del ciclo di ottimizzazione e prendere decisioni migliori su cosa fare dopo", ha affermato Kettner. "Gli operatori possono vedere, ad esempio, che un pozzo con temporizzatore non sta più producendo e passare alla fase successiva di inserimento di un pistone nel foro".
Il nuovo sistema aiuta anche ARC Resources a migliorare la sicurezza riducendo il rischio che i guasti non vengano rilevati nel sito Sunrise.
"Ora, se qualcosa va storto con il processore o se un rack I/O si sgancia, la piattaforma ControlLogix può andare in uno stato di sicurezza in cui spegne tutti i processi", ha spiegato Kettner. "Toglie tutta l'alimentazione ai solenoidi e, di fatto, si traduce in uno spegnimento di emergenza".
Un altro vantaggio del sistema ConnectedProduction è che può supportare una scheda di misurazione della portata all'interno del pannello di controllo. Questo ha permesso a Kettner di eliminare l'uso di un computer di misurazione della portata separato, risparmiando decine di migliaia di USD per il sito.
"Basta inserire la scheda nel rack e questa comunica sul backplane", ha detto Kettner. "Ci ha permesso di risparmiare moltissimo".
Guardando al futuro, Kettner ha già ordini per portare la soluzione ConnectedProduction in almeno altri quattro grandi pad multi-pozzo nella zona.
"Abbiamo visto il valore della soluzione Rockwell Automation e vogliamo portarla anche negli altri nostri siti dove abbiamo bisogno di sollevamento artificiale", ha affermato. "Nei nuovi pad, la implementeremo fin dal primo giorno in modo che sia disponibile quando serve, e potremo semplicemente attivarla".
I risultati sopra menzionati sono specifici per l'utilizzo da parte di ARC Resources dei prodotti e servizi di Rockwell Automation insieme ad altri prodotti. I risultati specifici possono variare per altri clienti.
Allen-Bradley, ConnectedProduction, ControlLogix e FactoryTalk sono marchi di Rockwell Automation ACE.
