운영의 기로
ARC Resources는 이미 1～4개의 유정만 있는 소규모 패드에 최적화 프로그램을 도입했습니다. 이러한 패드에 설치된 제어 시스템은 인공 리프트 시스템을 사용하여 유정이 고갈될 때 생산량을 유지하거나 증가시킬 수 있도록 지원했습니다.
그러나 5개 이상의 유정으로 구성된 대형 패드에는 인공 리프트 시스템을 지원하는 제어 시스템이 없었습니다. 그리고 이러한 현장 중 일부가 10～15년의 생산 이정표에 도달함에 따라 회사는 가까운 미래에 개선이 필요하다는 사실을 알게 되었습니다.
ARC Resources의 프로그래밍 전문가인 Charlie Kettner는 “우리는 소규모 유전에서 생산을 안정적으로 유지하기 위해 보조 리프트를 사용하여 큰 성공을 거두었습니다.”라며, “더 큰 패드에서는 동일한 최적화 옵션이 없었습니다. 그래서 생산 엔지니어들은 이러한 유전에도 인공 리프트를 도입할 수 있는 제어 솔루션을 찾고자 했습니다.”라고 말했습니다.
기존 컨트롤러는 전체 유정 패드를 운영하는 데 필요한 대량의 I/O를 처리할 수 없었습니다. 그 결과, 회사는 여러 컨트롤러를 하드와이어로 연결하고 RTU(원격 터미널 유닛)와 함께 사용해야 했습니다. 이러한 접근 방식은 제어 인프라를 더욱 복잡하게 만들어 실수가 발생하기 쉬웠을 뿐만 아니라 제어 및 모니터링에 사용할 수 있는 정보의 양을 제한했습니다.
여러 개의 하드와이어 컨트롤러를 사용하는 것은 안전 문제도 야기했습니다. ARC Resources는 제어 아키텍처를 통해 유독성 및 폭발성 가스를 모니터링하고, 상황에 따라 배기 팬을 켜거나 유정을 차단하는 등의 조치를 취합니다.
그러나, 컨트롤러가 잠기거나 출력이 멈추어도 폴트가 발생했다는 표시가 없었습니다. 이로 인해 회사는 이러한 상태를 모니터링하기 위해 “워치독” 타이머 하드웨어를 추가해야 했습니다.
‘캔 패키지’
Kettner는 Rockwell Automation에 연락하여 최적화 옵션을 논의하기 시작했습니다. 이 옵션은 대형 다중 유정 패드에서 인공 리프트 시스템을 지원하고 제어를 간소화하며 안전 문제를 해결할 수 있어야 했습니다.
이 논의는 Rockwell Automation의 ConnectedProduction™ 유정 관리자 솔루션으로 이어졌습니다. 이 솔루션에는 즉시 사용 가능한 Allen-Bradley® ControlLogix® PAC(프로그래머블 오토메이션 컨트롤러)와 FactoryTalk® View HMI(휴먼-머신 인터페이스)가 포함되어 있으며, 맞춤형 코딩이 필요하지 않습니다.
PAC는 최대 32개의 인공 리프트 유정이 있는 대규모 현장에 대해 ARC Resources에 단일 플랫폼 제어 기능을 제공하고, 운영자가 최적의 생산 수준을 유지하고 문제를 해결할 수 있도록 상황에 맞는 생산 정보를 제공합니다.
“이것은 패키지형 솔루션입니다.” Kettner의 말입니다. “주문하고 설치한 다음, 필요한 데이터만 입력하면 바로 사용할 수 있습니다.”
Kettner와 그의 팀은 새로운 기술을 브리티시컬럼비아 주 도슨 크리크 인근의 Sunrise라는 8개 유정 생산 현장에서 시범 운영한 후, 다른 4개 다중 유정 패드 현장에 설치하기로 결정했습니다.
이 시험 가동 중에 처음 발견한 이점 중 하나는 ConnectedProduction 솔루션에 포함된 애드온 명령어로, 설치 과정에서 약 2일의 프로그래밍 시간을 절약할 수 있었습니다. 또한 이 솔루션은 개방형 아키텍처를 사용하기 때문에 현장에서 다른 업체 하드웨어와의 통합이 용이했습니다.
향상된 가시성 및 안전성
ConnectedProduction 솔루션은 이전에 Sunrise 현장에 있던 여러 컨트롤러와 RTU의 필요성을 없앴습니다. 이제 모든 유정 패드 제어가 단일 제어 플랫폼으로 통합되었습니다. 아키텍처를 단순화하는 것 외에도 현장의 하드웨어 및 소프트웨어 비용 절감에 도움이 됩니다.
또한 이 솔루션은 온/오프 타이머 및 플런저 리프트 시스템을 포함한 인공 리프트 시스템의 사용을 가능하게 하고, 이러한 시스템에 대한 가시성을 제공합니다.
“운영자는 ConnectedProduction 솔루션에서 이벤트를 추적하여 최적화 주기의 어느 단계에 있는지 확인하고 다음에 수행할 작업에 대해 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다.” Kettner의 말입니다. “예를 들어, 운영자는 타이머 유정이 더 이상 생산되지 않는 것을 확인하고 다음 단계인 플런저를 구멍에 넣는 작업으로 이동할 수 있습니다.”
또한, 새로운 시스템은 Sunrise 현장에서 폴트가 감지되지 않고 넘어갈 위험을 줄여 ARC Resources가 안전을 강화하는 데 도움이 되고 있습니다.
“이제 프로세서에 문제가 발생하거나 I/O 랙이 풀리면 ControlLogix 플랫폼이 모든 프로세스를 종료하는 안전 상태로 전환할 수 있습니다.” Kettner의 설명입니다. “이렇게 하면 솔레노이드의 모든 전원이 차단되어 사실상 비상 정지 상태가 됩니다.”
ConnectedProduction 시스템의 또 다른 이점은 제어 패널 내에서 유량 측정 카드를 지원할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 Kettner는 별도의 유량 측정 컴퓨터를 사용하지 않아도 되어 현장에서 수만 USD를 절감할 수 있었습니다.
“우리는 단지 카드를 랙에 꽂기만 하면 백플레인에서 통신이 이루어집니다.” Kettner의 말입니다. “이를 통해 엄청난 비용 절감 효과를 얻었습니다.”
앞으로 Kettner는 이 지역의 4개 이상의 대형 다중 유정 패드에 ConnectedProduction 솔루션을 도입하기 위한 주문을 이미 받았습니다.
“Rockwell Automation 솔루션의 가치를 확인했고, 지원 리프트가 필요한 다른 현장에도 도입하고 싶습니다.”라고 그는 말합니다. “새 패드에서는 첫날부터 이 솔루션을 구현하여 필요할 때 바로 사용할 수 있도록 하고, 간단히 켤 수 있도록 할 것입니다.”
위에서 언급한 결과는 ARC Resources가 Rockwell Automation의 제품 및 서비스를 다른 제품과 함께 사용한 경우에 해당합니다. 다른 고객의 경우 구체적인 결과가 다를 수 있습니다.
Allen-Bradley, ConnectedProduction, ControlLogix 및 FactoryTalk는 Rockwell Automation Inc.의 상표입니다.
