ウェルパッドオートメーションシステムへのアプローチの再考

陸上シェール資源プレイの開発は、世界の石油およびガス市場を再構築しています。

多くの場合、オペレーターは単一のパッドから3本～20本以上の水平井を掘削します。井戸の密集した配置と複数の井戸を同時に完成させる能力により、個別井戸のコストが大幅に削減されています。一部の米国を拠点とするオペレーターは現在、石油1バレルあたりUSD 30、または100万BTUあたりUSD 2という低価格で損益分岐点に達しています。

マルチウェルパッドの開発により、新たな技術的課題が生まれています。これらのパッドからのガスおよび液体の生産を処理するために必要な設備のレベルと種類は劇的に増加しています。

さらに、オペレーターは生産量の変動、非在来型プレイに一般的に関連する急激な減退率、そして情報を共有しなければならないパートナーの絶え間ない増加に対処しなければなりません。

商品価格と世界的な需要に基づいて機敏性を保ち、生産戦略を調整する能力は、この非在来型分野における重要な成長要因です。

経営陣だけでなく現場担当者も、リアルタイムのデータへのアクセスを求めるようになりました。企業は現場資産へのリアルタイムで可視化を求めています。

これには、坑井、人員、処理設備、二次回復設備、貯蔵施設、カストディ移転データなどからの「オンデマンド」データ可視化が含まれます。

マルチウェルパッド開発の初期において、生産者はデータ収集を処理するために単一のフローコンピュータまたはRTUを設置することが多かった。これらの初期のパッドは一般的に埋設ケーブルでハードウェア接続されており、多くの場合、トラック運転手が積載した液体の量を記録するなど、一部のデータを手動で記録する必要がありました。

これらのタイプのパッドは、リアルタイムでのデータアクセスを提供せず、生産者の拡張能力を制限し、多くのメンテナンス上の問題を引き起こしました。

パッド上の井戸数および/または生産されるガスと液体を処理・処理するために必要な設備量が増加するにつれて、企業は追加のオートメーションシステムを導入することを余儀なくされました。

オートメーションネットワークの段階的な成長と頻繁な井戸パッドのトラフィックにより、異なるデータソースと埋設ケーブルネットワークの再構築が生じました。これらすべての変更と混乱により、不要なメンテナンスとエンジニアリング費用が発生しました。

多くの成功している生産者は、ウェルパッドオートメーションへのアプローチを見直しており、代わりに一貫したフォーマットでリアルタイムのデータを提供する能力を持つスケーラブルなオートメーションソリューションの実装を選択しています。

これらのタイプのシステムにより、生産者はますます増加する井戸数を監視し、生産を最適化するための迅速な意思決定を行うことができます。一般的に、これらのシステムは2つのカテゴリに分類されます：リモートターミナルユニット（RTU）とPLCのハイブリッドシステム、および分散型I/Oパネルを備えたPLCで構成されるシステムです。

RTUとPLCハイブリッドシステム

既存の井戸パッドの場合、サイトアーキテクチャの再構築コストや、その特定の機器が提供する重要な機能のために、計装やRTUをそのまま維持することが合理的な場合があります。

このような場合、PLCを上位に配置して、異なるソースからデータを取得し、I/O拡張を可能にすることができます。さらに、PLCは複雑なロジックに対して追加の馬力を提供します。

生産データと運転データは、タンク管理、増進回復、LACTユニットなどに関する高度な分析を提供するアプリケーションに統合することができます。このタイプのアプローチにより、生産者は従来手動で行っていたアプリケーションにオートメーションを追加することも可能になります。

トラック発券システムは完璧な例です。トラック発券は従来、運転手が積載した製品の量を手動で記録することを含んでいました。手書きのチケットは、雑な字、にじみなどにより多くのエラーの余地を生み出します。これらのタイプのエラーは、生産者の収益性に重大な影響を与える可能性があります。

PLCおよび分散I/Oパネル

この分散型アーキテクチャにより、生産者はサイトに必要な配線量を削減することができ、したがって全体的な設置コストとメンテナンスコストを削減できます。

生産者は、これらのコストをさらに削減するために、ワイヤレス計装の使用を選択することもできます。このタイプのシステムにより、生産者は複雑なロジックと前述の高度なアプリケーションを使用することも可能になります。このモジュール式の設計により必要に応じてスケールアップまたはスケールダウンできる能力は、このタイプのシステムを生産者にとって非常に魅力的なものにしています。

どちらのアプローチも、データを共通プラットフォームで安全かつ確実に統合することを可能にします。共通プラットフォームの使用により、サイト関連のすべてのデータを運用担当者と管理者に一貫した形式で提示し、効果的な意思決定を行うことができます。

予算の引き締めと人員削減により、生産者は例外報告を提供するシステムを求めています。つまり、大量のデータを選別し、異常を迅速に特定するロジックが組み込まれたシステムです。

強化された監視制御およびデータ収集システムとWebレポートを使用することで、運用部門と管理部門は多数の資産を監視し、問題のある領域に注意を集中させることができます。

商品価格の循環的性質と需要の変動により、マルチウェルパッドの開発と生産レベルの維持において重大な課題が生じています。

現場から情報を得て迅速に意思決定を行う能力は、企業が収益性の向上を目指す中で、さらに重要になっています。

マルチウェルパッドは非在来型資源開発の未来であり、その未来には効果的なオートメーションシステムが求められています。

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