Operações em uma encruzilhada
A ARC Resources já tinha programas de otimização em seus pads menores que continham apenas um a quatro poços. Os sistemas de controle nesses pads suportavam o uso de sistemas de içamento artificial para ajudar a manter ou aumentar a produção à medida que esses poços se esgotavam.
No entanto, pads maiores com cinco ou mais poços não tinham sistemas de controle para suportar sistemas de içamento artificial. E, à medida que alguns desses locais se aproximavam de marcos de produção de 10–15 anos, a empresa sabia que precisaria fazer melhorias em um futuro próximo.
"Fomos muito bem-sucedidos ao usar o içamento assistido para manter a produção estável nos campos menores", disse Charlie Kettner, especialista em programação da ARC Resources. "Não tínhamos a mesma opção de otimização em nossos pads maiores. Portanto, nossos engenheiros de produção queriam encontrar uma solução de controle que nos permitisse trazer o içamento artificial para esses campos também."
Os controladores existentes não eram capazes de lidar com a grande quantidade de E/S necessária para operar todo o pad de poços. Como resultado, a empresa teve que usar vários controladores, que eram fisicamente conectados, juntamente com unidades de terminal remoto (RTU). Essa abordagem não apenas tornou a infraestrutura de controle mais complexa – e, portanto, mais propensa a erros – mas também limitou a quantidade de informações disponível para controle e monitoração.
O uso de vários controladores fisicamente conectados também apresentou desafios de segurança. A ARC Resources conta com sua arquitetura de controle para monitorar gases tóxicos e explosivos e para tomar ações como ligar um exaustor ou bloquear poços conforme as condições exigirem.
No entanto, os controladores podiam travar e congelar suas saídas, sem dar nenhuma indicação de que havia uma falha. Isso forçou a empresa a adicionar hardware de temporizador “watchdog” para monitorar tais condições.
Um ‘Pacote pronto para usar’
Kettner entrou em contato com a Rockwell Automation para iniciar discussões sobre opções de otimização que suportassem sistemas de içamento artificial em grandes pads com múltiplos poços, além de simplificar o controle e abordar questões de segurança.
Essas conversas os levaram à solução ConnectedProduction™ well manager da Rockwell Automation, que inclui um add-on Allen-Bradley® ControlLogix® controlador de automação programável (controlador) e FactoryTalk® View interface homem-máquina (IHM) que não requer codificação personalizada.
O controlador oferece à ARC Resources controle em uma única plataforma para grandes locais com até 32 poços de içamento artificial, além de informações de produção contextualizadas para ajudar os operadores a manter níveis de produção ideais e realizar localização de falhas.
"É um pacote pronto para usar", disse Kettner. "Você faz o pedido, instala e conecta seus dados nos pontos que ele procura, e pronto."
Kettner e sua equipe decidiram testar a nova tecnologia em um site de produção de oito poços chamado Sunrise, próximo à cidade de Dawson Creek, Colúmbia Britânica, antes de instalá-la em outros quatro pads com múltiplos poços.
Um dos benefícios que eles descobriram logo nesse teste foi a presença de instruções add-on incluídas na solução ConnectedProduction, o que os ajudou a economizar cerca de dois dias de programação durante a instalação. E como a solução utiliza uma arquitetura aberta, a integração com hardware de outros fornecedores no local foi fácil.
Visibilidade e segurança aprimoradas
A solução ConnectedProduction eliminou a necessidade de múltiplos controladores e RTUs que estavam anteriormente no site Sunrise. Agora, todos os controles do pad de poços foram consolidados em uma única plataforma de controle. Além de simplificar a arquitetura, isso ajudará a reduzir os custos de hardware e software para o local.
A solução também permite o uso de sistemas de içamento artificial, incluindo temporizadores liga/desliga e sistemas de içamento por pistão, e fornece visibilidade desses sistemas.
"Os operadores podem rastrear eventos na solução ConnectedProduction para ver em que estágio estamos do ciclo de otimização e tomar melhores decisões sobre o que fazer a seguir", disse Kettner. "Os operadores podem ver, por exemplo, que um poço temporizador não está mais produzindo e passar para a próxima etapa de colocar um pistão no poço."
O novo sistema também está ajudando a ARC Resources a aumentar a segurança, reduzindo o risco de falhas passarem despercebidas no site Sunrise.
"Agora, se algo der errado com o processador ou se um rack de E/S se soltar, a plataforma ControlLogix pode entrar em estado seguro, desligando todos os processos", disse Kettner. "Ela desliga toda a energia dos solenóides e, essencialmente, resulta em uma parada de emergencial."
Outro benefício do sistema ConnectedProduction é que ele pode suportar um cartão de medição de fluxo dentro do painel de controle. Isso permitiu que Kettner eliminasse o uso de um computador de medição de fluxo separado, o que está gerando economias de custo de dezenas de milhares de USD no local.
"Basta conectar o cartão ao rack, e ele se comunica no backplane", disse Kettner. "Isso nos proporcionou enormes economias de custo."
Olhando para o futuro, Kettner já tem pedidos para levar a solução ConnectedProduction para pelo menos mais quatro grandes pads com múltiplos poços na região.
"Vimos o valor da solução da Rockwell Automation e queremos levá-la para nossos outros sites onde precisamos de içamento assistido", disse ele. "Em novos pads, implementaremos isso desde o primeiro dia para que esteja lá e disponível quando necessário, e possamos simplesmente ligá-lo."
Os resultados mencionados acima são específicos para o uso dos produtos e serviços da Rockwell Automation pela ARC Resources em conjunto com outros produtos. Resultados específicos podem variar para outros clientes.
Allen-Bradley, ConnectedProduction, ControlLogix e FactoryTalk são marcas comerciais da Rockwell Automation Inc.
