Bombas skid da Trigg Technologies em transferências de hidrocarbonetos

Transferências de hidrocarbonetos na nuvem

Desafio

  • Atrasos de faturamento e imprecisão nos sistemas de tíquetes manuais para transferência de hidrocarbonetos custavam de milhares a milhões de dólares anualmente

Soluções

  • Solução de informação – Solução de informação e controle da Rockwell Automation com a plataforma em nuvem da Microsoft Windows® Azure™ para acesso seguro e informações históricas das unidades LACT distribuídas
  • Painéis – O novo sistema permite um poderoso conjunto de painéis e relatórios para otimizar o desempenho de cada unidade, campos petrolíferos completos e empresas
  • Aliança estratégica – Os medidores de vazão Coriolis da Endress+Hauser fornecem medição precisa de métricas de petróleo bruto

Resultados

  • Mais qualidade ao produto com estimativa aprimorada e tíquete eletrônico automático
  • Um ciclo de faturamento médio reduzido, com visibilidade em tempo real e tendências históricas para melhor entendimento do tipo de petróleo extraído em cada poço, contribui para um planejamento de longo prazo

Histórico

Com o preço de petróleo bruto em torno de US$ 100 por barril, erros de contabilidade consistentes podem custar milhões de dólares por ano às empresas de petróleo e gás. É exatamente o que aconteceu em um aspecto essencial dos negócios de petróleo - transferências de hidrocarbonetos.

As operações de hidrocarbonetos se espalham por toda parte, mesmo em regiões remotas. Em cada cabeça de poço, tanque de armazenamento, plataforma offshore, entrada ou terminal da tubulação, os compradores e vendedores têm acesso desacompanhado aos suprimentos de petróleo por meio de uma unidade skid. Isso é chamado LACT – transferência de custódia automática arrendada. A unidade consiste em uma série de bombas, tubos e válvulas projetada para medir a qualidade e a pureza do petróleo, bem como para controlar a vazão, pressão operacional e outros parâmetros importantes.

A contabilidade dessas transferências ao comprador/vendedor é um processo muito menos sofisticado. A maior parte das unidades LACT tem pouca automação e ainda menos conectividade de rede.

Consequentemente, este é um cenário comum: Motoristas de caminhão que carregam ou descarregam petróleo na LACT anotam manualmente em um tíquete a quantidade de petróleo transferido, bem como as métricas de qualidade, por exemplo, a densidade específica. Em seguida, eles depositam esses tíquetes em uma caixa de correio posicionada próxima da unidade.

O proprietário da LACT faz rondas uma vez por semana ou por mês para recolher os tíquetes, que depois são processados pelo pessoal do escritório para faturar. Esse trabalho pode ser complicado por tíquetes encharcados, ilegíveis, por causa de chuvas no local da LACT ou por motoristas que simplesmente deixam de vedar os tíquetes no jarro Mason deixado na caixa de correio.

No decorrer do tempo, os tíquetes escritos à mão e outras variáveis criam complicações para as empresas petrolíferas e seus balanços. Esses ciclos de pagamento de transferência de hidrocarbonetos podem variar de 30 a 90 dias e apresentam erros de 2 a 8%.

Esse problema persistente aconteceu com Ted Hutto e Ronnie Riggs. Eles são coproprietários de duas empresas com sede no Texas que vendem, arrendam e atendem LACTs: Panhandle Meter e Trigg Technologies. Os dois proprietários estão perfeitamente cientes do impacto que representam esses erros de tíquetes e atrasos de faturamento para os clientes.

Desafio

Panhandle Meter e Trigg Technologies atendem a um grande escopo de clientes. Variam de empresas de transporte familiares com menos de 10 caminhões, até produtores globais de petróleo e gás com bilhões em receita e centenas de caminhões.

“Clientes em geral enfrentam erros em tíquetes resultantes de letra ilegível ou erros de ortografia”, informa Hutto, observando que somente algumas unidades de LACT são semiautomatizadas com uma touchscreen e impressora de tíquete no local ou interligadas via SCADA. “E, às vezes, a informação principal não é preenchida no tíquete”.

Isso representa um grande problema, pois o sistema de faturamento da transferência de hidrocarbonetos conta com esses motoristas de transporte de petróleo e gás para preencherem os tíquetes completamente e com precisão. Infelizmente, os motoristas têm pouco incentivo para tal cuidado, pois - como Hutto explicou - eles costumam ser pagos pela carga do caminhão. Eles ganham uma comissão pela entrega, independentemente da quantidade específica ou da qualidade do petróleo que depositam ou retiram.

Além disso, muitas unidades LACT estão localizadas em áreas remotas, geralmente rústicas, bem longe dos canais de comunicação convencionais. Como resultado, esses skids deixam a desejar em infraestrutura local para coleta de dados e transmissão econômicas no processo de faturamento. As distâncias físicas também aumentam o custo de suporte e manutenção das LACTs.

Solução

Hutto e Riggs sabiam que os clientes aprovariam uma solução sem tíquetes para melhorar a precisão do faturamento e o tempo. Na primavera de 2013, buscaram a Rockwell Automation para explorar as soluções de automação e informação e assim alcançarem as metas. O resultado tiraria rapidamente o setor de LACT da era pré-informação para o nível da automação moderna e tecnologia da informação.

Trabalhando junto com a Trigg para atender aos desafios exclusivos com operações de LACT, a Rockwell Automation projetou e desenvolveu uma solução de gestão de desempenho de ativo (APM) chave-na-mão, aproveitando a plataforma em nuvem da Microsoft® Windows Azure. Dados do controlador de automação programável CompactLogix de LACT da Allen-Bradley® – e informações vindas de um transmissor de vazão Coriolis da Endress+Hauser e de um detector de sedimentos e água – são exibidos em uma tela IHM ou PC industrial local e transmitidos para a nuvem Windows Azure.

Na nuvem, as aplicações da Rockwell Software® combinam dados históricos e em tempo real em painéis que fornecem informações contextualizadas sobre transferências, qualidade geral do petróleo e produtividade do poço ao longo do tempo. Essas variáveis e diagnósticos calculados podem ser vistos de qualquer local via conexão de Internet segura.

Na LACT, os motoristas de caminhão inserem um número de identificação na IHM, iniciam a transferência e observam os "tíquetes" serem preenchidos automaticamente quando eles carregam ou descarregam petróleo bruto. Essas informações são enviadas para nuvem via conexão de celular ou por satélite (dependendo do local da LACT e da disponibilidade de rede de celular). Em seguida, uma fatura é gerada imediatamente e enviada ao endereço do cliente que está vinculado a esse número de identificação.

Uma interface de monitoração baseada em condição e alarme de nível de água alerta os operadores locais e outros interessados sobre ocorrência de problemas operacionais. Se o conteúdo de água na LACT estiver acima dos parâmetros estabelecidos (que variam de acordo com a região), o LACT desativa automaticamente a bomba. Infratores reincidentes podem ter os números de identificação banidos das transferências em determinadas unidades, o que proporciona um alto nível de segurança nas transferências de hidrocarbonetos.

“Com a nuvem, tudo o que os motoristas de caminhão veem e fazem também está disponível aos usuários cadastrados, em operações, manutenção e gestão”, conclui Riggs. “O impacto imediato é melhorar o faturamento, a manutenção e a qualidade do produto, mas a solução baseada em nuvem da Rockwell Automation também admite um volume imenso de dados inexplorados que as unidades LACT podem oferecer”.

Resultados

Em teste de campo, os skids LACT da Trigg com a solução da Rockwell Automation reduziram o tempo em diferentes ciclos de faturamento de empresas. A precisão das informações de composição de hidrocarboneto melhoraram em comparação com os sistemas manuais. Com informações obtidas automaticamente do sistema de controle LACT para preencher os tíquetes eletrônicos, os erros de faturamento foram praticamente eliminados.

“Considerando o imenso volume de petróleo que um único skid LACT pode transferir, o impacto desses erros pode ser realmente extraordinário”, afirma Hutto. “Por exemplo, considere uma unidade LACT com uma produção arrendada de 3.000 barris diários. Se a precisão falhasse em apenas um ponto percentual, a perda anual de receita a US$ 100 por barril de petróleo seria de um milhão de dólares".

A manutenção também fica mais econômica e mais pontual. Com recursos de alarme proativo, a LACT da Trigg alerta os usuários em situações urgentes, por meio de mensagem de texto ou email, para uma reação imediata. Por exemplo, em teste no campo, um motor de bomba foi desativado remotamente quando os operadores de manutenção receberam um alerta de que os parâmetros de uso de energia da bomba foram excedidos. Quando os operadores exploraram os recursos de tendência com base na nuvem, descobriram que um filtro estava gasto e programaram uma verificação de manutenção de rotina. Isso impediu que uma possível falha na bomba custasse mais de US$ 5.000 e uma visita de emergência ao local, visita essa bastante cara e desnecessária. O sistema baseado em nuvem também fornece flexibilidade para realizar atualizações ou modificações no sistema centralmente, com impacto imediato na rede.

Os recursos de tendências também permitem que os gerentes locais e de operações conheçam melhor o tipo de petróleo que está sendo extraído em cada poço. Assim eles podem planejar a produção a longo prazo de vários poços de petróleo, ou podem misturar petróleo de diversos de poços para produzir um produto mais consistente.

“Os testes em campo foram extremamente positivos”, confirmou Riggs. “Agora que os clientes estão começando a entender o que podem fazer com toda essa informação, sentem-se mais capacitados e querem mais.

“Discutimos sobre incluir tablets e telefones celulares ou aplicativos à solução, assim os motoristas terão um acesso direto ao expedidor. Então essa pessoa pode encaminhá-los à LACT por linhas mais curtas, acelerando assim o carregamento e descarregamento”, continuou Riggs.

“Algumas pessoas estão interessadas em adicionar monitores de sulfeto de hidrogênio, rastreadores e alarmes para melhorar a segurança do meio ambiente. Começamos até a discutir uma modificação no sistema para operações de descarte de água salgada. É como se tivéssemos descoberto o "botão liga" para transferência de custódia".

“Começamos este projeto tentando obter faturas mais rápidas e precisas”, acrescentou Hutto. “Mas descobrimos como a infraestrutura de informação e controle adequada pode transformar dados em informações. Contextualizada, essa informação torna-se conhecimento que melhora a contabilidade e a colaboração. Esse conhecimento evolui para uma sabedoria institucional".

Os resultados mencionados acima são específicos para uso de produtos e serviços da Rockwell Automation pela Trigg Technologies, em conjunto com outros produtos. Os resultados específicos podem variar de um cliente para outro.

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