“Necesitamos sistemas que sean fáciles de implementar y flexibles, ya que la automatización estándar no implica instalaciones estándar”. Alan Bryant, de Occidental, habló sobre el impulso de la compañía para estandarizar sus plataformas de automatización en la Cuenca Pérmica con un pequeño número de gabinetes Rockwell Automation ensamblados en fábrica.
“Necesitamos sistemas que sean fáciles de implementar y flexibles, ya que la automatización estándar no implica instalaciones estándar”. Alan Bryant, de Occidental, habló sobre el impulso de la compañía para estandarizar sus plataformas de automatización en la Cuenca Pérmica con un pequeño número de gabinetes Rockwell Automation ensamblados en fábrica.
Una cantidad cada vez mayor de equipos heredados con controles dispares y obsoletos puede no ser el punto de partida ideal para la estandarización, pero sin duda genera el deseo de implementarla. En el año 2000, las operaciones de Occidental Petroleum en la Cuenca Pérmica se expandieron con la adquisición de pozos existentes de Shell, Amoco y otras compañías, incluyendo sus sistemas existentes.
“Probablemente teníamos uno de cada producto jamás fabricado, y muchos sistemas SCADA diferentes”, dijo Alan Bryant, asesor sénior de ingeniería de automatización de Occidental, quien presentó junto con su colega Mauricio Castillo, asesor de sistemas de control industrial, en el Foro de Petróleo y Gas de la Feria de Automatización 2019 esta semana en Chicago.
Occidental se dedica a la exploración y producción de hidrocarburos. «Extraemos el petróleo, el agua y el gas, y lo vendemos», explicó Bryant. Su cuenca Pérmica abarca 75 000 millas cuadradas en el oeste de Texas y Nuevo México. «El yacimiento del que hablamos tiene 90 millas cuadradas, una superficie considerable para cubrir con un sistema SCADA, con miles de pozos», añadió.
Bryant se unió a la empresa en 2003, y su primer trabajo consistió en desarrollar un sistema SCADA de automatización abierta para conectar esos pozos. En 2005, su equipo estandarizó una lista de proveedores aprobados, «pero tener hardware antiguo también significaba tener personal con experiencia, y solo pudimos reducirla a tres proveedores de PLC», dijo. Aun así, estandarizaron el hardware, los protocolos y la programación en los niveles superiores.
“En 2011, nos decidimos por Rockwell Automation, ya que ControlLogix 5000 podía integrar todas las funciones en una sola plataforma. Esto nos permitió estandarizar la programación en los niveles inferiores”, dijo Bryant. “Además, en ese momento, consolidamos la función de automatización, con 45 técnicos bajo la supervisión de un solo gerente. Dicho gerente deseaba un único sistema para gestionar las operaciones”.
Por esa época, la empresa reorganizó la automatización en dos grupos: uno para dar soporte a las plataformas petrolíferas existentes (EOR) y otro para exploración, perforación y aplicaciones especiales llamado BU. Bryant pasó a formar parte de EOR, Castillo está en BU. "EOR tenía un pequeño presupuesto anual para algunos reemplazos preventivos, pero sobre todo para reemplazos en caso de avería", dijo Bryant. "Teníamos paneles estándar fabricados que podíamos desplegar rápidamente para actualizaciones y en pozos nuevos sobre plataformas".
“Contamos con una caja de CPU estándar, una caja de fuente de alimentación y cajas de E/S remotas para pozos, separadores y pruebas. Actualmente, Rockwell Automation nos envía paneles completos fabricados en fábrica. Podemos implementar programación estándar en CPU estándar y estamos listos para comenzar.”
En 2017, el grupo BU quiso desarrollar un enfoque estándar para aplicaciones nuevas e inusuales. «También realizamos una cantidad considerable de perforaciones y pozos nuevos con líneas de flujo e instalaciones, que tienen sus propios requisitos», dijo Castillo. «En este negocio, el tiempo es oro: un retraso de uno o dos días cuesta mucho más que pequeñas partes de los sistemas de campo. Necesitamos sistemas fáciles de implementar y flexibles, ya que la automatización estándar no implica instalaciones estándar».
El grupo estaba personalizando demasiado los paneles específicos. Necesitaba plazos de entrega más cortos y la capacidad de realizar cambios rápidos de última hora. «Nos preocupa el coste total de propiedad (CTP), no solo el coste inicial bajo», dijo Castillo. «Necesitamos la capacidad de mantenimiento y de añadir equipos, actualizaciones y E/S más adelante. Y una cadena de suministro fiable».
Un sistema típico de pozo consta de pozos, separadores, un calentador, tanques de petróleo, tanques de agua, una estación de transferencia de agua, un depurador de gases, una antorcha y sistemas de medición de gas y petróleo, con las bombas, válvulas e instrumentación asociadas.
El enfoque estandarizado de BU identifica los requisitos de automatización por equipo (PLC o E/S remotas); tamaño del gabinete (pequeño, mediano o pequeño); tipo (CPU y configuración de módulos); base/expansión (cantidad de módulos); versión; y nombre del inventario (descripción). El resultado son siete tipos de equipos que se pueden adaptar a los requisitos. «Puedes combinarlos para obtener lo que necesitas», dijo Castillo. «Puedes optar por una versión base o dejar espacio para la expansión, la personalización o la adición de equipos».
También estandarizaron 11 versiones de mazos de cables. "Cablear lleva minutos, en comparación con las horas que se necesitan para un cableado punto a punto, con un mejor control de calidad y facilidad de mantenimiento", dijo Castillo. "Y si hay un problema de cableado, simplemente se puede cambiar el cable".
Una vez que diseñan un tren, si llega un segundo tren, simplemente pueden duplicar el sistema. «Podemos tener cajas estándar prefabricadas en inventario en lugar de construir paneles a medida», dijo Castillo. «Y con el tiempo, a medida que salgan nuevas versiones y procesadores, podemos migrar a ellos, de modo que cuando uno antiguo quede obsoleto, ya sepamos con qué reemplazarlo».
Han optimizado los diseños con mejor documentación y agilizado los procesos de adquisición. «Puedo llamar al proveedor y decirle que quiero 20 de estos en los próximos seis meses», dijo Castillo. «Tenemos el equipo disponible para desplegarlo en una obra, de modo que los operarios puedan realizar las conexiones y probarlo todo rápidamente».
Disponer del mismo equipo en todas partes facilita la capacitación del personal. Además, si en el terreno detectan un problema con algún componente, como un bloque de terminales, pueden redefinirlo y corregir el inventario.
“La estandarización puede funcionar en cualquier industria, no solo en la del petróleo y el gas”, dijo Castillo. “Pero si tienes 13 maneras de hacer las cosas y decides estandarizar, no termines con 14 estándares”.
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Fecha de publicación: 26 de noviembre de 2019