La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

© 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 1 PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA DISEÑO Y ACTUALIZACIÓN DEL SOFTWARE.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "© 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 1 PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA DISEÑO Y ACTUALIZACIÓN DEL SOFTWARE."— Transcripción de la presentación:

1 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 1 PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA DISEÑO Y ACTUALIZACIÓN DEL SOFTWARE DEL SISTEMA DE MONITOREO SCADA LOCAL DE POZOS PETROLEROS PARA LA GENERACIÓN DE UNA BASE DE DATOS Y EL ENLACE CON UN SISTEMA DE MONITOREO REMOTO JUAN CARLOS RIVERA ABRIL-2012

2 Contenido © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 2 Introducción-Objetivos Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible Interfaz Humano Máquina Diseño e Implementación de la Base de Datos Sistema de monitoreo WellLink Vision Conclusiones y Recomendaciones

3 Introducción El monitoreo y control de las bombas electrosumergibles (ESP) es una de los factores más importantes en el proceso de producción en un yacimiento petrolero, ya que por medio de esto se puede conocer el estado de cada una de las variables en el equipo, tales como corriente, temperatura de motor, frecuencia de trabajo, presión, entre otros, y su comportamiento particular en cada uno los pozos de petróleo. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved.

4 Diseñar y actualizar el software del sistema de monitoreo SCADA local de pozos petroleros para la generación de una base de datos y el enlace con un sistema de monitoreo remoto. Objetivos Objetivo General © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 4

5 Analizar los requerimientos de software y hardware para el desarrollo del sistema SCADA remoto. Diseño e implementación de una base de datos que permita conocer el historial del comportamiento y sus tendencias de las ESP en cada uno de los pozos de petróleo. Objetivos Objetivos Específicos © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 5

6 Enlazar el sistema SCADA local con el sistema de monitoreo WellLink Vision. Desarrollar una HMI en Intouch 10.1 que permita integrar el control y monitoreo de todos los pozos en un solo sistema y de manera remota. Objetivos Objetivos Específicos © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 6

7 El levantamiento artificial provee energía adicional o presión para incrementar el flujo de hidrocarburos a la superficie. Los tipos de levantamiento artificial más usados son: – Bombeo mecánico. – Levantamiento por gas. – Levantamiento hidráulico tipo pistón. – Bombeo de cavidad progresiva – Bombeo electrosumergible SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 7

8 Los componentes de fondo principales de un sistema de bombeo electro sumergible son los siguientes: – Bomba – Separador de gas – Sello – Motor – Sensor (Opcional) – Cable de poder Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 8

9 Los componentes de superficie principales de un sistema de bombeo electro sumergible son los siguientes: – Variador controlador de velocidad – Transformador – Caja de venteo – Cable de potencia – Cabezal – Equipos de comunicación (Opcional) Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 9

10 Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 10

11 Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 11

12 Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible VentajasDesventajas Bombeo Hidráulico Opera a grandes profundidades (18000ft)Se requiere introducir constantemente fluido al pozo. El equipo de fondo no tiene partes móviles.Maneja bajos caudales. Mantenimiento económico del equipo.Diseño complejo Ensamble sencillo, tiempo rápido de instalación (1hora). Problemas de corrosión. Se recupera al equipo inyectando fluido, no se requiere taladro. Altas presiones en superficie. Levantamient o por gas Bajo costo operacional.Necesita una fuente de suministro de gas. Flexible.- Permite cambio de caudales.Si el gas es corrosivo, necesita ser tratado. Cambio de válvulas sin sacar tubería.Alto costo de instalación. Levantamiento de altos volúmenes(35000BFPD) Mantenimiento e instalación de compresor. Recomendado para pozos con arena y direccionales. Limitación por la presión estática. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 12

13 Levantamiento artificial Bombeo electrosumergible VentajasDesventajas Bombeo electrosumer- gible Maneja altos caudales de producción. Cuando el equipo falla se requiere sacar el equipo del pozo. Se usa a bajas presiones de fondo. Las altas temperaturas afectan al sello, el aislamiento del cable y al motor. Operables en pozos direccionales o en plataformas offshore. Se requiere suministro eléctrico. Opera en condiciones de alta temperatura de motor (350°F). Altos contenidos de gas puede bloquear la bomba o hacer que cavite. Sistema económico con respecto a los anteriores. Se requiere controlar el equipo en cada pozo. Maneja altos cortes de agua. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 13

14 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 14 Interfaz Humano Máquina Intouch 10.1 DAServer

15 IDENTIFICACIÓN DE FALENCIAS DE LA HMI EN INTOUCH 8.0 Se tiene un diseño diferente de HMI para cada uno de los PADs. El sistema de control no puede ser centralizado. No se cuenta con una base de datos. No existe la posibilidad de monitoreo remoto. No se puede manejar tendencias de operación. Las alarmas programadas son limitadas. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 15 Interfaz Humano Máquina

16 DEFINIR NECESIDADES PARA LA NUEVA HMI Integración de todos los PADs en una sola HMI para el control y monitoreo de pozos. Configurar el sistema para exportar los datos a Wonderware Historian con el fin de realizar la base de datos. Depurar todos los tags innecesarios que se generan al integrar todos los PADs en una sola HMI. Generalizar los tags de escritura y lectura. Mejorar los tiempos de polling para evitar que se pierdan datos importantes de la aplicación. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 16 Interfaz Humano Máquina

17 TIPO DE COMUNICACIÓN SuiteLink SuiteLink.- Usa un protocolo basado en TCP/IP y es diseñado específicamente para necesidades industriales tales como integridad de datos, fácil diagnóstico y alto rendimiento. DAServer DAServer.-Funciona como servidor y aprovecha los estándares de la industria basada en la tecnología Archestra, el protocolo SuiteLink y la tecnología OPC o DDE para conectar el software de Wonderware con productos o aplicaciones distintas a las de Archestra. Además apoyan la conectividad simultánea de múltiples dispositivos a la vez, permitiendo a los usuarios ampliar fácilmente sus HMI existentes. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 17 Interfaz Humano Máquina

18 DASERVER INSTALADOS ArchestrA.DASABTCP.2 SLC-500, PLC-5. ArchestrA.DASMBSerial.2 N-Port DE-311 ArchestrA.DASABCIP.4 Logix 5000(Ethernet) ArchestrA.DASMBTCP.2 N-Port DE-311 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 18 Interfaz Humano Máquina

19 VARIABLES DEL SISTEMA SCADA © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 19 Interfaz Humano Máquina VARIABLES CONTROLADOR GCS + SENSOR WELL LIFT Tags AnalógicosDescripción D##GCS_ACCEL_F0R60_HZTiempo de aceleración a F=60Hz D##GCS_AMBIENT_TEMPTemperatura ambiente presentada por el sensor D##GCS_ANALOG1Presión de intake presentada por el sensor D##GCS_ANALOG2Temperatura de Intake presentada por el sensor D##GCS_ANALOG3Temperatura de motor presentada por el motor D##GCS_BAUD_RATERango de bits por segundo del puerto RS-232 D##GCS_CAUSE_LAST_SHUTDOWNCausa de la última parada D##GCS_COMMUNICATIONS_PROTOCOLProtocolo de comunicación = MODBUS D##GCS_DECCEL_F0R60_HZTiempo de desaceleración a F=60Hz D##GCS_DISCHARGE_PRESSUEREPresión de descarga presentada por el sensor D##GCS_DOWN_TIME_DAYSTiempo de apagado en días D##GCS_DOWN_TIME_HOURSTiempo de apagado en horas D##GCS_DOWN_TIME_MINUTESTiempo de apagado en minutos Tags DiscretosDescripción D##GCS_COM_STATUSPermite conocer el estado del N-Port D##GCS_CONTACTOREquipo operando D##GCS_IUNBAL_SD_ALARMAlarma de apagado por sobre corriente D##GCS_OVERLOAD_SD_ALARMAlarma de apagado por sobrecarga

20 Alarmas Programadas © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 20 Interfaz Humano Máquina

21 Ventana principal de la HMI © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 21 Interfaz Humano Máquina

22 Distribución de los PADs © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 22 Interfaz Humano Máquina

23 Pozos pertenecientes a un PAD © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 23 Interfaz Humano Máquina

24 Menú principal del Pozo A104 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 24 Interfaz Humano Máquina

25 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 25 Diseño e implementación de la Base de Datos SQL Server 2008 Historian 10

26 Software utilizado © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 26

27 Generación de la base de datos © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 27

28 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 28 Sistema de monitoreo WellLinkVision XPVision

29 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 29 Metas de producción Incrementar producción Reducir gastos de levantamiento Conocimiento completo del reservorio Medición de producción ESP Rendimiento Monitoreo en Tiempo real Incrementar tiempo de vida Diagnóstico de la ESP Disminuir paradas innecesarias Disminución de labores En el Campo: control de pozos desde tu oficina Ingeniería: Trabajar en forma conjunta con expertos de Levantamiento artificial Sistema amigable y fácil de usar, que facilite el trabajo XPVision

30 Servicios provistos © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 30 Monitoreo de levantamiento artificial Monitoreo 24/7. Diagnostico del equipo ESP. Mapa de riesgos y optimización Reportes automáticos Monitoreo de instalaciones Pruebas de Build Up en Tiempo Real Medición y monitoreo de producción Medición automática de la producción. Optimización automática de producción Reportes de producción Análisis del reservorio Interpretación del Build up por el grupo de Geociencas. Análisis del reservorio

31 Ingreso al Sistema XPVision © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 31 Ingreso a sistema a través de y accedo al sistema WellLink Vision

32 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 32 Análisis de pozos críticos

33 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 33 Análisis de pozos críticos

34 Match del equipo con datos actuales © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 34

35 Reporte de Optimización de Producción © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 35

36 Ventajas sobre SCADA Tradicional Monitoreo a través del explorador de internet, no requiere de licencias para cada PC donde funciona Ambiente amigable y de facil manejo, ahorra tiempo en la elaboracion de reportes Reportes automáticos hechos a las necesidades del cliente Realiza análisis completos del conjunto ESP utilizando el software ESPexpert Medición de la producción utilizando redes neuronales Neuraflow Optimización de producción automática mediante análisis de sensibilidad. AutographPC © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 36

37 Características del Sistema XPVision © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 37 Best Data Management & Application Solution Award! Linkhttp://www.worldoil.com/awards-past-winners.aspxhttp://www.worldoil.com/awards-past-winners.aspx

38 Arquitectura de transmisión de datos Pozo SCADA Optimización, Monitoreo, Análisis y Control de Pozos © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 38

39 © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 39 Conclusiones y Recomendaciones

40 Conclusiones Se realizó la actualización del sistema SCADA local a través de un solo sistema que integra todos los PAD´s, disminuyendo el número de tags de a Para la base de datos se escogió las variables más importantes a ser monitoreadas a través del sistema de monitoreo remoto, quedando un total de 4200 variables a ser monitoreadas. Se cambió el tiempo de actualización de datos, que anteriormente se encontraba realizando el polling cada segundo asincrónicamente a sesenta segundos pero de manera sincrónica. De esta forma no se pierde más datos, haciendo al sistema más confiable y eficiente. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 40

41 Conclusiones Con el uso del reporte automático de optimización, el cliente puede aumentar su producción desde un 5% hasta un 25%, dependerá de las condiciones que presente cada pozo. Al tener un sistema la supervisión y control remoto se puede evitar costos de workover que pueden oscilar entre a dólares, eso dependerá de la característica de cada pozo y equipo. Se logró reducir el tiempo de apagado de los equipos de 3 horas aproximadamente a un tiempo de respuesta de 30 minutos, evitando pérdidas de producción de 2 horas y 30 minutos en cada pozo. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 41

42 Recomendaciones Mantener los parámetros de operación dentro de los rangos permitidos para un mejor rendimiento del equipo. Considerar que la reducción del tiempo de polling, aumenta la cantidad de datos almacenada en la base de datos. Si se apaga los servicios de comunicación tales como los DAServer, el RPI, o el SQL, no se almacena la información, por lo que se recomienda que el cliente mantenga en la medida de lo posible operando dichos servicios. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 42

43 Recomendaciones No se debe cambiar la clave del usuario de Windows ya que se ha realizado la configuración del RPI con dicha clave. Cuando se desee ingresar un nuevo pozo al sistema se debe importar los nuevos tags desde el Historian, y se debe notificar al departamento de Ingeniería de Baker Hughes –Centrilift para proceder a subir al sistema de monitoreo remoto el pozo en mención. © 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 43


Descargar ppt "© 2012 Baker Hughes Incorporated. All Rights Reserved. 1 PROYECTO DE GRADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERÍA DISEÑO Y ACTUALIZACIÓN DEL SOFTWARE."

Presentaciones similares


Anuncios Google