A Endpoint Industrial Controls oferece soluções de automação e controle prontas para uso para uma ampla gama de setores – de petróleo e gás a renováveis e manufatura.
- Projete uma solução de controle responsiva e ágil para sistemas de flotação por ar dissolvido (DAF) usados na reciclagem de água produzida.
- Expande facilmente para lidar com uma ou várias unidades DAF.
- Gerencia até 3000 galões de água por minuto ou cerca de 100000 barris por dia para cada DAF no local.
- Pode ser comissionado em um novo local de trabalho normalmente em uma a quatro horas.
Desafio
Uma maneira melhor de gerenciar a água produzida
O petróleo bruto não é o único elemento extraído no campo petrolífero. A água naturalmente presente – ou “água produzida” – é um subproduto sempre presente que deve ser gerenciado de maneira ambientalmente compatível.
A água também é vital para a perfuração e o fraturamento.
"A água é um ingrediente primário no 'fluido de perfuração', que é usado para igualar a pressão e estabilizar as rochas expostas durante o processo de perfuração do poço", disse John Clay, CEO da Endpoint Industrial Controls. "Claro, a água também é usada para criar fraturas, o que permite que os hidrocarbonetos fluam mais facilmente."
A água produzida não tratada e altamente salobra não é adequada para operações de perfuração e fraturamento. E até relativamente recentemente, a maior parte era canalizada para poços de descarte de água salgada (SWD) altamente regulamentados. As empresas petrolíferas dependiam de outras fontes de água para as necessidades de produção.
Mas graças à expansão das capacidades de tratamento de água, a água produzida é cada vez mais reciclada. Uma empresa de midstream de água produzida está liderando o caminho. E eles chamaram a Endpoint para um sistema de controle ágil para combinar suas tecnologias inovadoras de tratamento e reciclagem de água.
Endpoint Industrial Controls fornece soluções de automação e controle turnkey para uma ampla gama de setores – de petróleo e gás a renováveis e manufatura. Com matriz corporativa em Loveland, Colorado, a empresa faz parte do programa Rockwell Automation® PartnerNetwork™.
Complexidade do sistema e requisitos de volume
Estabelecida em 2013, a empresa cliente da Endpoint opera mais de uma dúzia de instalações de reciclagem de água dispersas geograficamente e tubulações associadas em toda a Bacia do Permiano, rica em petróleo, no oeste do Texas e no Novo México. No total, suas instalações gerenciam 1.2 milhões de barris de água produzida por dia.
"A empresa tem instalações permanentes e unidades móveis", disse Clay. "Os sistemas móveis podem ser configurados por alguns meses ou alguns anos – e depois rotacionados para outro local."
A tecnologia de flotação por ar dissolvido (DAF) é o centro do sistema. O fluxo de afluente é bombeado para o vaso DAF, onde vários produtos químicos, incluindo coagulantes, floculantes e oxidantes, tratam a água. Um fluxo de ar pressurizado é introduzido, criando microbolhas na solução.
As partículas mais leves na água se ligam às bolhas e sobem à superfície. As partículas mais pesadas afundam no fundo. As partículas – principalmente hidrocarbonetos, produtos químicos e sólidos – são removidas como lodo. O efluente tratado é bombeado para um poço de água limpa, onde é testado quanto à clareza, armazenado – e bombeado para uma operação de fraturamento para reutilização.
Do ponto de vista do controle, o sistema apresenta dois desafios críticos.
"Primeiro, esses locais não são todos iguais – e você pode estar lidando com um DAF ou várias unidades", explicou Clay. "Segundo, o sistema deve ser responsivo o suficiente para gerenciar até 3000 galões de água por minuto – ou 100000 barris por dia para cada DAF no local."
Solução
Controle adaptável em locais remotos
Como as soluções de tratamento de água são projetadas com base em cada projeto, a Endpoint baseou sua solução de controle no sistema digital de controle distribuído PlantPAx® ágil da Rockwell Automation.
“Muitas vezes, encontramos mudanças na instrumentação de um local de trabalho para outro”, disse Clay. “Usando a plataforma PlantPAx, desenvolvemos um programa que permite alta configurabilidade em um cronograma abreviado.”
Para alcançar a velocidade de processamento necessária, a solução em skid é baseada nos controladores Allen-Bradley® CompactLogix™, inversores de frequência PowerFlex® para controle de bomba e IHMs PanelView™. Além de fornecer recursos de monitoração no local de trabalho, a Endpoint oferece integração SCADA para permitir relatórios na matriz corporativa da empresa.
A Endpoint colabora estreitamente com seu cliente à medida que os skids são movidos e reutilizados.
"Nosso cliente pode fazer a maioria das alterações no sistema de controle por conta própria, através da IHM", disse Clay. "Mas, se precisar de nossa assistência, normalmente conseguimos lidar com as alterações de programação remotamente."
Dadas as localizações remotas e desoladas da maioria dos skids de tratamento de água, a conectividade em rede padrão não é uma opção.
"Muitos dos locais não têm conectividade em rede, nem cobertura de telefone celular", explicou Clay. "Em vez disso, usamos um serviço de satélite de baixa órbita para o acesso necessário à gestão da integração de ponta a ponta."
Resultado
Colocando a Agilidade à Prova
Após um vazamento de óleo em uma tubulação em dezembro de 2022, a flexibilidade do sistema de tratamento de água baseado em DAF foi colocada à prova. A tubulação despejou mais de 500000 galões de petróleo bruto quando se rompeu perto de Mill Creek, Kansas.
“As autoridades pediram ao nosso cliente para ajudar na reparação do impacto em Mill Creek”, disse Clay. “Eles conseguiram rapidamente reutilizar um de seus skids existentes para responder a essa solicitação.”
De acordo com a EPA, o sistema de tratamento de água de superfície tratou e descarregou efetivamente até 4.5 milhões de galões de água por dia – mais de 35 milhões de galões no total quando os esforços de reparação da água foram concluídos. O cliente da Endpoint desempenhou um papel importante nesses esforços.
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Publicado 2 de outubro de 2023