"Abbiamo bisogno di sistemi facili da implementare e flessibili, perché l'automazione standard non significa impianti standard." Alan Bryant di Occidental ha parlato dell'impegno dell'azienda a standardizzare le proprie piattaforme di automazione per il bacino del Permiano su una serie di armadi Rockwell Automation preassemblati in fabbrica.
"Abbiamo bisogno di sistemi facili da implementare e flessibili, perché l'automazione standard non significa impianti standard." Alan Bryant di Occidental ha parlato dell'impegno dell'azienda a standardizzare le proprie piattaforme di automazione per il bacino del Permiano su una serie di armadi Rockwell Automation preassemblati in fabbrica.
Una quantità sempre crescente di attrezzature obsolete con sistemi di controllo eterogenei e datati potrebbe non essere il punto di partenza ideale per la standardizzazione, ma di certo ne aumenta il desiderio. Nel 2000, le attività di Occidental Petroleum nel bacino del Permiano si sono espanse con l'acquisizione di pozzi esistenti da Shell, Amoco e altre società, compresi i loro sistemi preesistenti.
"Probabilmente avevamo un esemplare di ogni cosa mai prodotta e molti sistemi SCADA diversi", ha affermato Alan Bryant, consulente senior di ingegneria dell'automazione presso Occidental, che ha presentato insieme al collega Mauricio Castillo, consulente di sistemi di controllo industriale, all'Oil & Gas Forum dell'Automation Fair 2019 questa settimana a Chicago.
Occidental opera nel settore dell'esplorazione e produzione di idrocarburi. "Estraiamo il petrolio dal sottosuolo, separiamo l'acqua e il gas e li vendiamo", ha affermato Bryant. Il suo bacino Permiano si estende per 75.000 miglia quadrate tra il Texas occidentale e il Nuovo Messico. "Il giacimento di cui stiamo parlando è di 90 miglia quadrate, un'area molto vasta da coprire con il sistema SCADA, con migliaia di pozzi", ha aggiunto.
Bryant è entrato a far parte dell'azienda nel 2003 e il suo primo incarico è stato quello di sviluppare un sistema SCADA di automazione aperto per collegare tra loro quei pozzi. Nel 2005, il suo gruppo ha standardizzato un elenco di fornitori approvati, "ma avere hardware obsoleto significava anche avere personale obsoleto, e siamo riusciti a ridurre il numero di fornitori di PLC a soli tre", ha affermato. Ciononostante, hanno standardizzato hardware, protocolli e programmazione ai livelli superiori.
“Nel 2011, abbiamo optato per Rockwell Automation, poiché ControlLogix 5000 era in grado di supportare tutto in un'unica piattaforma. Questo ci ha permesso di standardizzare la programmazione ai livelli inferiori”, ha affermato Bryant. “È stato inoltre utile il fatto che, a quel punto, avessimo consolidato la funzione di automazione, con 45 tecnici sotto un unico responsabile. Quest'ultimo desiderava un unico sistema di supporto.”
In quel periodo, l'azienda riorganizzò l'automazione in due gruppi: uno per il supporto delle piattaforme petrolifere esistenti (EOR) e un altro per l'esplorazione, la perforazione e le applicazioni speciali, chiamato BU. Bryant entrò a far parte di EOR, mentre Castillo è in BU. "EOR aveva un piccolo budget annuale per alcune sostituzioni preventive, ma soprattutto per le sostituzioni in caso di guasto", ha affermato Bryant. "Avevamo pannelli standard che potevamo installare rapidamente per gli aggiornamenti e sui nuovi pozzi su skid."
"Disponiamo di un box CPU standard, un box di alimentazione e box I/O remoti per pozzetti, separatori e test. Oggi, Rockwell Automation ci invia pannelli completi, già assemblati in fabbrica. Possiamo implementare la programmazione standard su CPU standard e siamo pronti a partire."
Nel 2017, il gruppo BU ha voluto sviluppare un approccio standardizzato per applicazioni nuove e insolite. "Eseguiamo anche un buon numero di perforazioni e nuovi pozzi con condotte e impianti, che hanno esigenze specifiche", ha affermato Castillo. "In questo settore, il tempo è denaro: uno o due giorni di ritardo costano molto di più di piccole parti di sistemi di campo. Abbiamo bisogno di sistemi facili da implementare e flessibili, perché l'automazione standard non significa impianti standard."
Il gruppo stava personalizzando eccessivamente i singoli pannelli. Aveva bisogno di tempi di consegna più brevi e della possibilità di apportare rapidamente modifiche anche all'ultimo minuto. "Ci interessa il costo totale di proprietà (TCO), non solo il basso costo iniziale", ha affermato Castillo. "Abbiamo bisogno della possibilità di effettuare la manutenzione e di aggiungere apparecchiature, aggiornamenti e I/O in un secondo momento. E di una catena di fornitura affidabile."
Un tipico impianto di trattamento dei pozzi comprende i pozzi stessi, i separatori, un impianto di riscaldamento e trattamento, serbatoi per il petrolio, serbatoi per l'acqua, una stazione di trasferimento dell'acqua, un depuratore di gas, una torcia di combustione e un sistema di misurazione del gas e del petrolio, con le relative pompe, valvole e strumentazione.
L'approccio standardizzato di BU identifica i requisiti di automazione in base all'apparecchiatura (PLC o I/O remoti); alle dimensioni del contenitore (piccolo, piccolo o medio); al tipo (CPU e configurazione dei moduli); alla versione base/di espansione (quantità di moduli); alla versione; e al nome di inventario (descrizione). Il risultato sono sette tipologie di apparecchiature che possono essere abbinate ai requisiti. "È possibile combinarle per ottenere ciò di cui si ha bisogno", ha affermato Castillo. "Si può optare per una versione base o prevedere la possibilità di espansione, personalizzazione o aggiunta di apparecchiature."
Hanno inoltre standardizzato 11 versioni di cablaggi. "Il cablaggio richiede pochi minuti, rispetto alle ore necessarie per i collegamenti punto-punto, con un migliore controllo qualità e una maggiore facilità di manutenzione", ha affermato Castillo, "E in caso di problemi di cablaggio, è sufficiente sostituire il cavo."
Una volta progettato un treno, se ne arriva un secondo, possono semplicemente duplicare il sistema. "Possiamo avere a magazzino moduli standard preassemblati invece di costruire pannelli personalizzati", ha affermato Castillo. "E nel tempo, con l'uscita di nuove versioni e processori, possiamo migrare a questi, così quando un vecchio sistema diventa obsoleto, sappiamo già con cosa sostituirlo."
Hanno ottimizzato i progetti con una documentazione migliore e semplificato le procedure di approvvigionamento. "Posso chiamare il fornitore e dire che ne voglio 20 nei prossimi sei mesi", ha affermato Castillo. "Abbiamo l'attrezzatura a disposizione per installarla in cantiere, così le squadre possono effettuare i collegamenti e testare tutto rapidamente."
Avere la stessa attrezzatura ovunque semplifica la formazione del personale. Inoltre, se sul campo si riscontra un problema con un componente, come ad esempio una morsettiera, è possibile riconfigurarlo e correggere l'inventario.
"La standardizzazione può funzionare in qualsiasi settore, non solo in quello petrolifero e del gas", ha affermato Castillo. "Ma se avete 13 modi diversi di fare le cose e decidete di standardizzarle, non finite per avere 14 standard."
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Data di pubblicazione: 26 novembre 2019