TAIL IO - Teknologi, prosesser og kunnskap for å forlenge levetiden av (Statoils) olje & gass felt

Transkript

1 Petromaks programseminar September 2007 Svein Vatland ABB Olje & Gass Norge TAIL IO - Teknologi, prosesser og kunnskap for å forlenge levetiden av (Statoils) olje & gass felt TAIL Integrated Operations- 1

2 Introduksjon til TAIL IO prosjektet Tail Integrated Operations-2 Statoil, ABB, IBM, Aker Kværner og SKF har gått sammen i et forpliktende forsknings- og utviklingsarbeid for å utvikle ny teknologi for mer effektiv drift av olje- og gassfelt. Målet er å utvikle teknologi, prosesser og kunnskap for å forlenge levetiden til Statoils olje- og gassfelter og forbedre utvinningsfaktoren. Teknologien skal bli demonstrert gjennom en utstrakt bruk av piloter i Statoil. Testet teknologi skal bli kommersialisert og markedsført av industripartnerne.

3 Hovedutfordring ved haleproduksjon (TAIL) Produksjonen avtar, driftskonstadene øker, hvordan forlenge levetiden til feltet? Reduksjon av driftskostnader (OPEX) Produksjonsoptimalisering HMS ivaretatt og forbedret Increased production Extended lifetime Additional Volume Tail Integrated Operations-3 Reduced costs (OPEX) HSE: Licence to operate

4 Integrerte operasjoner Integrated Operations (Statoil), eoperations (Hydro), Smart Field (Shell), Field of the Future (BP), and i-field (Chevron) Statoils definisjon: collaboration across disciplines, companies, organizational and geographical boundaries, made possible by real-time data and new work processes, in order to reach safer and better decisions faster. Bedre infrastruktur People Fiber til land bredbånd tilgjengelig Færre proprietære systemer Technology Tail Integrated Operations-4 Økt lagringskapasitet av data Organization

5 Integrerte operasjoner - 2 Work processes Before Integrated Operations With Integrated Operations Serial Parallel Single discipline Multidiscipline teams Dependent of physical location Independent of location Tail Integrated Operations-5 Decisions based on experience data Reactive Decisions based on Real-time Data Proactive

6 Potensialet ved bruk av Integrerte Operasjoner (IO): Tail Integrated Operations-6 DN 21 juli 2007 OLF rapport april 2006 for å kartlegge verdien av IO på Norsk sokkel IO potensiale på 250 mrd NOK

7 TAIL IO prosjekt fakta Samarbeidsmodell: Lik innsats fra Statoil og konsortium Felles prosjektledelse Bruk av Gate modell for prosjekt gjennomføring Tail Integrated Operations-7 Tall: Prosjekt periode: Q1/2006-Q2/2009 Budsjett 62 MNOK Statoil 62 MNOK Konsortium 40 MNOK Norges Forskningsråd Tilleggsfinansiering fra lisenser/piloter Estimert til 40 MNOK Akademia: 5 PhD studenter 5 Post Doc kandidater Utstrakt samarbeid med nasjonale og internasjonale universiteter

8 Innovasjonsprosessen fra ide til produkt/løsning Utnytte eksisterende ideer i alle selskap Kommersialisere teknologien for markedet Generere nye ideer i prosjektet Implementere kommersielt påviste piloter i Statoil Tail Integrated Operations-8 Generere ideer sammen med Statoils forretningsenheter Transformere ideer til business case Demonstrere ideer ved bruk av piloter

9 Work Order System Work Orders Asset Mgmt System Plant maintenance SAS Systems Safety and Automation Control Systems Well operation Specialized Analysis App Process Analysis IMS systems Realtime Data Historian Unit Operation Container Crude Separation Operations Unit No.1 Atmos pheric Crude Produc t Sepa ra tio n ar ea Bayt ow n Ref inery Refinery Process Resource (logical) Sup erc lass of Sup erclass of RealizedBy Process Equi pment SuperClass of Atmospheric Crude Separation Stills N o 1A tm ospheric C rude St ill Associated with Temperature Measurement Tray s or Ta k e O f f i. e. Ov e rhe ad e t c, R ealized By RealizedBy D istil lation/st il l Real ized By Product Spl it Trays RealizedBy Heavy Atmospheric Ga s Oil Spli t t ray Temp567 a Temperature Metadata Instances Reference Semantic Model Complex Event Processor Adapter DCS systems Process Control Teknologi områder Integrated Operations (IO) Condition and Performance monitoring Turnarounds and shutdowns Common Integration Field operator ui Field Monitoring New Monitoring Process Data Industrial Activity Workbench service Ontologies PDA Rich GUI Models Web GUI widgets Web technology Web BPEL engine App Server Common Rich Client Thin Client Integration Information ESB Extension Interaction Bus Process Integration Architecture ENTERPRISE SERVICES BUS Archticture Concepts for safe and cost-effective operations of facilities Robotics technology Mobile ICT infrastructure Tail Integrated Operations-9 Wireless communication Collaborative visualization

10 Tail Integrated Operations-10

11 Fjernovervåkning av frekvensomformere ABB + 3.party Statoil technical netw Drifts- & feilinformasjon tilgjengelig via web Ekspert og bruker har tilgang til samme informasjon i sanntid Effektiv feilsøking, reduksjon av MTTR med 50% (typisk) redusert produksjonstap Integrerte operasjoner i praksis Pilot installert på Kollsnes DriveMonitor ACS drives Tail Integrated Operations-11

12 Tidlig feildeteksjon Mulig å oppdage tilløp til feil før det blir kritisk ved å benytte avanserte analyseteknikker? Stort potensial for å redusere kostnader for drift & vedlikehold Prediktivt vs prevantivt Leakage Reduced capacity Plant disturbance Wear and tear Tail Integrated Operations-12 Offset

13 Mobile Brann & Gass detektor inspeksjoner Erstatt manuell prosedyre (feltoperatør i tett radiokontakt med kontrollrom) med autonom feltprosedyre basert på bruk av mobil ICT Redusert tidsforbruk for gjennomføring Unngå nedstengning pga feiloperasjoner Forbedret kvalitet på foretningsinformasjon i SAP Statoil@Work Statoil@Plant Integration Process Server ABB Control Systems Tail Integrated Operations-13 PDA Device Sen sor Test Maintenance Synch. Dat a Maintenance Server Maintenance MQ Messaging FireWall Sen sor Test Integration Processes FireWall SOAP/ XML Ser vice Interface Adapters OPC Existing Ser ver s Controllers and devices

14 Unit Operation Container Crude Separation Operations Unit No.1 Atmospheric Crude Product Separation area Baytown Refinery Refinery Process Resource (logical) SuperClass of SuperClass of RealizedBy Process Equipment SuperClass of Atmospheric Crude Separation Stills No 1Atmospheric Crude Still Realized By Distillation/Still Trays or Take Off i.e. Overhead etc, RealizedBy Product Split Trays Associated with RealizedBy Heavy Atmospheric Gas Oil Split tray Temperature Measurement Realized By Temp567 a Temperature Metadata Instances Referansearkitektur for datautveksling Common Integration Architecture Field operator ui PDA Rich GUI technology Rich Client ESB Extension Field Monitoring Workbench Web GUI P&ID widgets Thin Client Interaction Industrial Activity Models BPEL engine Bus Process New Monitoring service Web App Server Process Data Ontologies Reference Semantic Model Complex Event Processor Adapter Information Integration ENTERPRISE SERVICES BUS Work Order System Asset Mgmt System Specialized Analysis App IMS systems DCS systems SAS Systems Control Systems Tail Integrated Operations-14 Work Orders Plant maintenance Process Analysis Realtime Data Historian Process Control Safety and Automation Well operation

15 Facilities of the future høy grad av robotisering Reduced CAPEX through use of compact equipment, less bulk & steel Use of gantry crane and robotics for remote inspection Tail Integrated Operations-15 Reduced OPEX and improved safety through onshore control, remote inspection and less offshore manhours Improved process availability by improved information recording, 3D visualisation, analysis and campaign based maintenance Industrial wireless sensors and communication Improved flexibility for process reconfiguration by fast track module change Use of mobile decks for improved access and working environment Use of modular & inter-changeable process equipment racks

16 Forventet gevinst (reelt case) Economic benefits* Reduced weight of floater by 36% CAPEX reduction 30 % OPEX reduction 32 % Reduced manning by 60% Reduced emissions & chemical consumption NPV of total savings ( LCC) by FFF solution compared to Reference semi is 650 Mill USD** Tail Integrated Operations-16 * Figures from previous studies ** Interest rate 7%, 20 year field life

17 Møt Helge Control Module Camera Tool Operator PC Tail Integrated Operations-17 Drive Modules Ethernet Safety PC/ PLC