Endpoint Industrial Controls offre soluzioni di automazione e controllo chiavi in mano per un'ampia gamma di settori, dal campo petrolifero alle energie rinnovabili fino alla produzione.
- Progetta una soluzione di controllo reattiva e agile per i sistemi di flottazione ad aria disciolta (DAF) utilizzati nel riciclo dell'acqua prodotta.
- Si adatta facilmente per gestire una o più unità DAF.
- Gestisce fino a 11356 L di acqua al minuto o circa 100000 barili al giorno per ogni unità DAF in loco.
- Può essere messo in servizio in un nuovo sito di lavoro, generalmente in una–quattro ore.
Sfida
Un modo migliore per gestire l'acqua di produzione
Il petrolio greggio non è l'unico elemento estratto nel campo petrolifero. L'acqua naturalmente presente – o “acqua prodotta” – è un sottoprodotto costante che deve essere gestito in modo conforme alle normative ambientali.
L'acqua è inoltre fondamentale per la perforazione e il fracking.
"L'acqua è un ingrediente primario del 'fango di perforazione', che viene utilizzato per equalizzare la pressione e stabilizzare le rocce esposte durante il processo di perforazione del pozzo", ha dichiarato John Clay, CEO di Endpoint Industrial Controls. "Naturalmente, l'acqua viene anche utilizzata per creare fratture, che permettono agli idrocarburi di fluire più facilmente".
L'acqua prodotta, altamente salina e non trattata, non è adatta alle operazioni di perforazione e fratturazione. Fino a tempi relativamente recenti, la maggior parte veniva convogliata in pozzi di smaltimento dell'acqua salata (SWD) altamente regolamentati. Le compagnie petrolifere si affidavano ad altre fonti d'acqua per le esigenze di produzione.
Tuttavia, grazie all'espansione delle capacità di trattamento dell'acqua, l'acqua prodotta viene sempre più riciclata. Un'azienda midstream di acqua prodotta è all'avanguardia in questo campo e si è rivolta a Endpoint per un sistema di controllo agile in grado di abbinare le loro innovative tecnologie di trattamento e riciclo dell'acqua.
Endpoint Industrial Controls offre soluzioni di automazione e controllo chiavi in mano per un'ampia gamma di settori – dal petrolio e gas alle energie rinnovabili fino alla produzione. Con sede a Loveland, Colorado, l'azienda fa parte del programma Rockwell Automation® PartnerNetwork™.
Complessità del sistema e requisiti di volume
Fondata nel 2013, la cliente di Endpoint gestisce più di una dozzina di impianti di riciclo dell'acqua e condotte associate distribuiti in tutta la Permian Basin ricca di petrolio, nel West Texas e nel New Mexico. In totale, i loro impianti gestiscono 1200000 barili di acqua prodotta al giorno.
"L'azienda dispone sia di strutture permanenti sia di unità mobili", ha detto Clay. "I sistemi mobili possono essere installati per un paio di mesi o per alcuni anni – e poi spostati in un altro sito".
La tecnologia di flottazione ad aria disciolta (DAF) è il fulcro del sistema. Il flusso d'acqua in ingresso viene pompato nel recipiente DAF, dove vari prodotti chimici, tra cui coagulanti, flocculanti e ossidanti, trattano l'acqua. Viene introdotto un flusso d'aria pressurizzato, che crea microbolle nella soluzione.
Le particelle più leggere nell'acqua si attaccano alle bolle e salgono in superficie. Le particelle più pesanti affondano sul fondo. Le particelle – per lo più idrocarburi, sostanze chimiche e solidi – vengono rimosse come fango. Il refluo trattato viene pompato in un pozzo di acqua limpida dove viene testato per la limpidezza, immagazzinato – e pompato in un'operazione di fratturazione per il riutilizzo.
Dal punto di vista del controllo, il sistema presenta due sfide critiche.
"Innanzitutto, questi siti non sono tutti uguali – e potresti avere a che fare con un solo DAF o con più unità", ha spiegato Clay. "In secondo luogo, il sistema deve essere sufficientemente reattivo da gestire fino a 3000 gal di acqua al minuto – ovvero 100000 barili al giorno per ogni DAF in loco".
Soluzione
Controllo adattabile in luoghi remoti
Poiché le soluzioni di trattamento dell'acqua sono progettate caso per caso, Endpoint ha basato la sua soluzione di controllo sul sistema di controllo distribuito PlantPAx® (DCS) di Rockwell Automation.
«Spesso ci imbattiamo in cambiamenti nella strumentazione da un cantiere all'altro», ha detto Clay. «Utilizzando la piattaforma PlantPAx, abbiamo sviluppato un programma che consente un'elevata configurabilità in tempi ridotti».
Per ottenere la velocità di elaborazione richiesta, la soluzione su skid si basa sui controllori Allen-Bradley® CompactLogix™, sui convertitori di frequenza PowerFlex® per il controllo delle pompe e sulle interfacce operatore PanelView™. Oltre a fornire funzionalità di monitoraggio in cantiere, Endpoint offre l'integrazione SCADA per consentire la generazione di report presso la sede aziendale.
Endpoint collabora strettamente con il proprio cliente durante lo spostamento e il riutilizzo degli skid.
"Il nostro cliente può apportare la maggior parte delle modifiche al sistema di controllo autonomamente, tramite l'HMI", ha dichiarato Clay. "Ma se necessita del nostro aiuto, di solito possiamo gestire le modifiche alla programmazione da remoto".
Considerando le posizioni remote e impervie in cui si trovano la maggior parte degli skid per il trattamento dell'acqua, la connettività di rete standard non è un'opzione.
"Molti dei siti non hanno connettività di rete, né copertura per telefoni cellulari", ha spiegato Clay. "Invece, utilizziamo un servizio satellitare a bassa orbita per l'accesso necessario a gestire l'integrazione end-to-end".
Risultato
Mettere alla prova l'agilità
Dopo un versamento di petrolio da un oleodotto nel dicembre 2022, la flessibilità del sistema di trattamento dell'acqua basato su DAF è stata messa alla prova. L'oleodotto ha riversato più di 500000 gal di petrolio greggio quando si è rotto vicino a Mill Creek, Kansas.
“Le autorità hanno chiamato il nostro cliente per aiutarle a mitigare l'impatto su Mill Creek”, ha detto Clay. “Sono stati in grado di riconvertire rapidamente uno dei loro skid esistenti per rispondere a questa richiesta.”
Secondo l'EPA, il sistema di trattamento delle acque superficiali ha trattato e scaricato efficacemente fino a 4.5 milioni di gal di acqua al giorno – per un totale di oltre 35 milioni di gal quando gli sforzi di bonifica delle acque sono stati completati. Il cliente di endpoint ha svolto un ruolo importante in questi sforzi.
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Pubblicato 2 ottobre 2023