© Copyright 2013cdn.osisoft.com/corp/ru/presentations/RegionalSeminars/2013/Mosc… · Примеры использования в добыче и переработке Обзор

© Copyr i gh t 2013 OSIso f t , LLC. 1

© Copyr i gh t 2013 OSIso f t , LLC.

Presented by

Крег Харклероуд,

Отраслевой эксперт

Добыча и переработка нефти и газа, нефтехимия


Более 32 лет посвящено работе с нефтегазовыми

компаниями в области ИТ-технологий и средств

автоматизации

Инженер химического машиностроения

MBA

Amoco Oil (15 лет)

Директор по автоматизации (CAO)

Honeywell IAC (5 лет)

Вице-президент Северная Америка

Process Operations

Aspentech (6 лет)

Директор центра компетенций

OSIsoft 2006 – (более 7 лет)

Отраслевой эксперт

Добыча и переработка нефти и и

газа, нефтехимия

Дегустация вин Туризм Езда на велосипеде

Houston, Texas, USA


Программа

4

Глобальные задачи в отрасли нефти и газа

Почему нефтегазовые компании выбирают PI System

Как нефтегазовые компании используют PI System

Примеры использования в добыче и переработке

Обзор программы второго дня

Заключительное слово


Программа

5









1. Безопасность, надежность и производительность активов

2. Удаленный мониторинг и поддержка

3. Накопление знаний и их совместное использование

4. Ситуационная осведомленность в реальном времени и возможность реагирования

5. Эффективность использования энергоресурсов, обслуживания и затрат на ИТ

6. Информационная безопасность

6

BP Deep Water Horizon

11 жертв

Завод PEMEX

26 жертв

BP НПЗ в Техасе

15 жертв


Программа

7








Стандарт де факто в нефтегазовой

отрасли – мировое признание % от всемирных производственных мощностей

8

Добыча

55%

Транспортир

овка

35%

СПГ

25% Переработка

60% Биотопливо

15%


PI System – инфраструктура данных и событий реального

времени

Значительно больший функционал, чем у БДРВ

9

PI Archive “БДРВ”

PI Asset Framework

Advanced

Computing

Engine

Analytical

Tools Batch, SQC etc.

Notification

Reports

Process

Book DataLink Web Parts

ШЛЮЗ К БИЗНЕС-СИСТЕМЕ

ИНТЕРФЕЙСЫ (450+) : РСУ, SCADA, ПЛК, другие источники данных

БИЗНЕС-СИСТЕМА

Другие

источники

данных (Базы данных,

таблицы,

системы, Web, и

т.д.)

Другие

источники

данных (Базы данных,

таблицы,

системы, Web, и

т.д.)

Сто

ро

нн

ие

пр

ил

ож

ен

ия

P

IMS

, O

RIO

N, S

igm

afine

Пр

ил

ож

ен

ия

,

ра

зр

аб

ота

нн

ые

в P

I

Sys

tem

Data Access Layer


Линеаризованное хранение данных-

производительность и масштабируемость

10

Тем

перату

ра

A: Архивное значение

A A

A

A A

A

A

PI System “линеаризует” данные реального времени,

обеспечивая:

- оптимизацию хранения

- снижение загрузки сети

- “in memory processing”

- рендеринг высокоточных данных

- информационную безопасность

Для типовых процессов объем хранения данных может быть снижен более чем на 50%,

при этом сохраняется точность исходных данных.

PI System поддерживает выбор степени сжатия для каждой отдельной точки.

Реляционные базы данных реального времени хранят каждую точку и среднее значение для накопления,

рендеринга и обеспечения производительности.


11

Secondary Репликация метаданных

Secondary Репликация метаданных

PI Server Collective

Данные временных рядов

PI Server

PI Interface

Данные временных рядов

Сбор данных и буферизация

PI SDK System

Management Tools ProcessBook, DataLink, RtWebParts,

Notifications, ACE, etc.

Primary

PI System

Архитектура высокой готовности


Программа

12








Стратегическая интеграция всей деятельности

предприятия

13

13

Цепочка создания ценности Инфраструктура

1000’s of different real-time data sources

Приложения и решения

Потоки

данных и

событий

Производственная аналитика и

визуализация

Структура

активов

Разведка Добыча Трубопроводы и

резервуары Газоконденсат и

СПГ Переработка и

биотоплива Нефтехимия

Распределение и сбыт

Генерация энергии

НИОКР Датацентры ИТ-

инфраструктура Торговля

Бизнес-системы

и системы обработки

“больших данных”


PEMEX – От тегов к активам

14


Производственная аналитика

и ISA S95

15

ISA-95

Уровень 3:

MES (MOM)

Уровень 4: ERP

Инфраструктура данных реального времени

Общий слой представления данных

Electronic Work Instructions

Process data, Building automation

data, Alarm & Events

PI System

PI Server

Данные

тегов

PI Asset

Framewor

k

Активы &

Атрибуты

Downtime

Startup

Batch

События &

Атрибуты

Referenced Data

Уровень 2

Data Access

Уровень 1

Уровень 0: Оборудование

Batch

Control

Continuous

Control

Discrete

Control

SC

AD

A /

PL

C / D

CS

PI Data Access PI-Web Services, PI-JDBC PI-ODBC; PI-OLEDB; PI-SDK

Управление

PI Event Frames

Инфраструктура данных реального времени

Общий слой представления данных

Агрегация

Нормализация

Помещение в контекст

Анализ

Визуализация

Передача


Производственная

аналитика

Начальные инвестиции в

инфраструктуру

Производственная

аналитика

Ценность от

инфраструктуры

ВРЕМЯ

ЦЕ

НН

ОС

ТЬ

ЦЕННОСТЬ ЦЕННОСТЬ С ТЕЧЕНИЕМ ВРЕМЕНИ

Добавленная

ценность Приложения в рамках

производственной аналитики

Оперативно-диспетч.

управление

Экологическая отчетность

Мониторинг оборудования

Управление

производительностью

MOM and EOM Solutions MES ERP EAM EPM

Эволюционный подход к “решениям” MOM и EOM Первый шаг – создание инфраструктуры для производственной аналитики


Разведка, освоение

месторждений и

добыча

нефти и газа


PI System в добыче нефти и газа

Мониторинг и оптимизация

бурения

Разработка месторождения

Работы по добыче и их оптимизация

Поддержка и контроль

удаленных операций

Интеграция цепочки создания

ценности и интеграция

цепочки поставок

ИТ инфраструктура и информационная

безопасность

Торговые операции

Инфраструктура данных и событий реального времени


Упрощение ландшафта приложений и решений в области добычи

нефти и газа с помощью PI System

Бухгалтерия HR Управление активами Качество. SCM Планирование HS&E

Планирование ресурсов производственного предприятия

PUMPS VALVES TRANSMITTERS ACTUATORS OTHER TRANSFORMERS MOTORS HEAT EXCHANGERS COLUMNS FURNACES

D D TURBINES

D D COMPRESSORS

LIMS

MANUAL

DATA

DCS

PLC/SCADA OTHER

ADVANCED

CONTROL PLANT DATABASE HISTORIAN

DIAGNOSTIC

SYSTEMS

PROCESS

ANALYZERS

SAFETY

CONTROL


SM

S

Управл

ени

е б

езо

па

сно

ст

ью

/

Экспе

рт

на

я с

ист

ем

а

SAFETY

OT

S/L

MS

П

одгот

овка о

пе

рат

оров/

Ме

не

дж

мент

об

учени

ем

PEOPLE ENVIRON.

CE

MS

С

ист

ем

а н

епреры

вно

го

конт

рол

я в

ыб

росов

PT/QM Отслеживание

производства/

Мониторинг

качества

SQC Статистичес

кий контроль

качества

ARM Мониторинг

надежности

анализатора

QUALITY

Контроль

параметиров

скважин

OIS Оперативные

данные

OMS Мониторинг и

отчеты

Производст

венная

аналитика

Производст

венные

отчеты

PRODUCTION & OPERATION MANAGEMENT

RBA Анализ и

определение

рисков

Анализ

давления

CBM Обслуживание по

фактическому

состоянию

EH

M

Надеж

но

ст

ь а

кт

ивов/

Мо

ни

торинг д

ост

упност

м

ASSET AVAILABILITY & REL.

Учет

продукции


платформ

Ситуационн

ая

осведомлен

ность

Удаленный

мониторинг

Функционал приложений и решений


PI System – Инфраструктура цифрового

месторождения

20


Переработка



PI System в переработке нефти и газа

Планирование, составление расписаний и координация

логистики

Надежность активов и

управление эффективностью

Управление стоимостью

энергозатрат, обслуживания и ИТ

Поддержка и контроль

удаленных операций

Интеграция цепочки создания

ценности и интеграция

цепочки поставок

ИТ-инфраструктура и информационная

безопасность

Торговые

операции



Упрощение ландшафта приложений и решений в

переработке нефти и газа с помощью PI System

Бухгалтерский учет HR Управление активами Управлением кач-

ом

SCM Планирование HS&E

Планирование ресурсов производственного предприятия

PUMPS VALVES TRANSMITTERS ACTUATORS OTHER TRANSFORMERS MOTORS HEAT EXCHANGERS COLUMNS FURNACES

D D TURBINES

D D COMPRESSORS

LIMS

MANUAL

DATA

DCS

PLC/SCADA OTHER

ADVANCED

CONTROL PLANT DATABASE HISTORIAN

DIAGNOSTIC

SYSTEMS

PROCESS

ANALYZERS

SAFETY

CONTROL


Безопасность

OT

S/L

MS

П

одгот

овка

операт

оров/

Менедж

мент

об

учением

Персонал Окр.Среда

PT/QM Отслеживание

производства/

Мониторинг качества

SQC Статистически

й контроль

качества

ARM Мониторинг


анализатора

Качество

SCO Производственн

ое планирование

Уп

рав

лен

ие

эф

фекти

вн

ость

ю

Монит

оринг

и у

чет

эф

фект

ивно

ст

и о

бъ

ект

а

OIS Оперативные

данные

RTO Заводская и

территориальна

я оптимизация

OMS Мониторинг и

отчет об

операциях

P&CA Procedure&

Control Exec.

Analysis

Управление производственной деятельностью

RBA Анализ и

определение

рисков

OEE Общая

эффективность

оборудования

CBM Мониторинг

состояния

EH

M

Надеж

ност

ь а

ктивов/

Монит

орин

г

дост

упност

м

Доступность и надежность активов

SM

S

Управл

ение б

езо

пасност

ью

/

Экс

перт

ная с

ист

ем

а

CE

MS

С

ист

ем

а н

епреры

вного к

онт

рол

я

вы

бросов

23

Функционал приложений и решений


Программа

24








Примеры использования

PI System в добыче



Удаленный мониторинг бурения

PI Server

H&P 463 Eagle Ford

H&P 256 Bakken

H&P 458 Eagle Ford

MaraDrill™

PI System Tags

Historized

values

Houston Tower

PI Coresight

Mobile Rig Network

Architecture

PI DataLink

26


PI Coresight – Идентификация

неравномерного вращения: H&P 463

“Совершенное” бурение

Неравномерное вращение

Неравномерное вращение долота / КНБК

Фаза прихвата → долото останавливается

Фаза скольжения → долото освобождается

Крутильные колебания бурильной колонны

27

Оптимизация в реальном времени с

помощью PI Coresight

28

Идентификация

неравномерного вращения

Допустимый Умеренный Жесткий

Ср.

скорость

бурения

44 м/час

Предупреждение

неравномерного вращения

Ср.

скорость

бурения

61 м/час

Буровой мастер принял рекомендацию

…через некоторое время…

40% - Подтвержденное увеличение скорости бурения


График “Сутки / Глубина”:

H&P 256 - Aisenbrey 21-25H

29


Анализ проведенных буровых работ с

помощью SpotFire Прочность породы

Моделирование

прочности породы и

предсказывание скорости

бурения следующих

скважин для лучшей

логистики и

планирования

30


ExxonMobil- Испытание скважин с помощью PI System

31


Стратегическое использование PI System Расширение системы учета углеводородов Energy

Components c помощью PI System


Стратегическая инфраструктура для интеграции и

приложений

33

ConocoPhillips максимально использовала инвестиции в создание

инфраструктуры реального времени на базе PI System в Северном

море с возможностью:

– Взаимодействия между морскими и наземными службами

– Достижения целей производства, обслуживания и эффективности

– Получения уведомлений в реальном времени о состоянии оборудования,

что позволило осуществлять упреждающие действия


• Сокращение дней с

производственными потерями

• Увеличение среднего времени

наработки между отказами

• Увеличение продуктивности

работы инженеров и аналитиков

• Экономия больше $40M/год

Решение Результат

Бизнес-задача

• Внедрение PI System для сбора

значимой информации

• Определение общих элементов

PI AF и ссылок на данные

• Организация вычислений PI ACE

для формирования отчетов по

статусу

• Настройка PI Notifications для

информирования о нештатных

ситуациях

“PI AF трансформирует подход к анализу данных,

поступающих от тысяч сходных активов, позволяя

выделить именно ту конкретную информацию и

тот конкретный актив, которые требуют внимания,

а также передать эту информацию тому, кому она

действительно необходима. Вместо того, чтобы

рассчитывать потери, вызванные отказами,

каждая бизнес-единица рассчитывает побочную

выгоду от оптимизации.”

Инженер-технолог, Industrial Evolution

34

Пример – Надежность работы ЭЦН

• Крайне высокая стоимость

потенциального отказа ЭЦН

• Тысячи подобных (но не

идентичныхl) ЭЦН

• Как определить, какой из ЭЦН

вышел из строя или близок к

отказу?

• Как избежать отказа


Бизнес-возможность

Количество ЭЦН

• ~ 3800 ЭЦН

Объемы добычи

• ~ 6.6 млн баррелей флюида в день

• ~ 250 тыс баррелей нефти в день

Отказы

• Интенсивность отказов ~ 20%

• ~ 800 отказов/год

Потери, вызванные отказами,

составляли 40 млн долларов США/год

без учета потерь продукции


ESP Warning Level

ESP Watch Level

Rates of Change

Identified Rule: when

Current Gas Flowrate

approaches 1000 MCF/Day

place well on Watch List,

and when Current Gas

Flowrate approaches 750

MCF/Day place well on

Warning List.

No

rmal

ESP Warning Level

ESP Watch Level

Rates of ChangeRates of Change

Identified Rule: when

Current Gas Flowrate

approaches 1000 MCF/Day

place well on Watch List,

and when Current Gas

Flowrate approaches 750

MCF/Day place well on

Warning List.

No

rmal

Определение правил


Примеры использования

PI System в переработке



В собственности PDVSA

749,000 барр. в день

Более 3500 сотрудников

38

Petroleum Corporation

Lake Charles, LA 425 KBPD 150K PI Server 8 интерфейсов

Lemont, Illinois 167 KBPD 150K PI Server 3 интерфейса

Corpus Christi, TX 165 KBPD 150K PI Server 6 интерфейсов

Штаб-квартира в США

Houston, TX

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=texas&source=images&cd=&docid=MKBJZnIByU_DiM&tbnid=7bLPQtk5wSg74M:&ved=0CAUQjRw&url=https://twitter.com/PUCTX&ei=bkpTUbA4xYfYBZXGgZAH&bvm=bv.44342787,d.b2I&psig=AFQjCNFClwLaoAkuZa4skICL-J0ueRFduA&ust=1364499388564255

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=Louisiana&source=images&cd=&cad=rja&docid=v-JELe-IZGBxJM&tbnid=kdJuOWPeRIbZsM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.stopcurbstoning.com/report-curbstoning/report-curbstoning-in-the-usa/report-curbstoning-in-louisiana/&ei=xktTUdf9HsXY2AXwg4CoCg&bvm=bv.44342787,d.b2I&psig=AFQjCNFK6ThCsFo9NETOknTR4Qw8jjnbHg&ust=1364499675297342

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=illinois&source=images&cd=&cad=rja&docid=o9y0TbTQpZ0H3M&tbnid=6YdpNjXjQbr16M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.lifesafer.com/illinois/&ei=I0xTUdvBK8e62gWAioD4Aw&bvm=bv.44342787,d.b2I&psig=AFQjCNHw1LRoNK8MJ5GdgLqmyUfY8bqt-g&ust=1364499858611345


• Отимизация работы

оборудования, установок и

всего НПЗ в реальном

времени

• Культура проактивных

действий

• Одна версия правды


Пример – Производительность и оптимизация НПЗ


• Отсутствие интеграции данных

реального времени с моделью

оптимизации

• Необходимость оптимизации

процесса и контроля

результатов в реальном

времени

• Отсутствие взаимодействия,

наглядности, KPI и

возможности детализации

• Интеграция источников

данных

• Валидация данных

• PI PE и PI ACE для

генерации данных модели

• PI Webparts для

визуализации и совместной

работы

“Не надо бегать быстрее медведя…надо

бегать быстрее других парней…”

Неизвестный автор

39


Архитектура PI System

НПЗ Corpus Christi

• Инсталляция в 1997/8 г.

• PI System размером 150K

тегов в конфигурации HA

• Источники данных –

“Интеграционная

Инфраструктура”

• PI System - “Инфраструктура

приложений”

40


Производительность оборудования,

установок, НПЗ

• Условное форматирование на базе статичных и динамичных границ

• Возможность высокоточной детализации для решения проблем


Страница оптимизации –

Продуктивность и эффективность


• Глобальная команда поддержки

• Межкультурная стандартизация

• Последовательная эволюционная

разработка, внедрение и

поддержка приложений

• Ключевой элемент корпоративной

стратегии устойчивого развития и

рентабельности


PI System поддерживает глобализацию

систем MES/PIMS и производственных

процессов

• Глобальная компания с

мультикультурными потребностями

• Устаревшие системы AT/IT и MES

• Отсутствие общих KPI и процедур

• Локальный подход к автоматизации и

интеграции при общем курсе на

глобальную стандартизацию

• Отсутствие глобальной поддержки

• PI System как глобальный

стандарт инфраструктуры для

интеграции и приложений MES

• Формирование глобальной

команды, отвечающей за

разработку решений MES/PIMS, их

внедрение и поддержку

• Разработка с помощью PI System

стандартизованных шаблонов,

расчетов, приложений и KPI

“Применение PI System помогло реализовать процессы интеграции и нормализации глобальных производственных процессов Rhodia / Solvay’s и позволило реализовать стратегию эволюционной интеграции систем MES и автоматизации с общим принципом “Думай глобально, действуй локально”. PI System является ключевым элементом нашей корпоративной стратегии устойчивого развития и рентабельности.”

Ronaldo Manzano

Координатор MES в Латинской и Северной Америке

43



Необходимость глобальной поддержки

Франция

Бразилия

Китай

44

США

Германия


Команда поддержки,

сфокусированная на заказчике

45


MES в Rhodia на базе PI System

Основная

функция Связь с ERP (SAP)

Приложения на

базе PI System

Дополнительные приложения для

визуализации и анализа данных

Антивирус

Аутентификация пользователя AD

Сетевой экран

Автоматический мониторинг

Инфраструктура

безопасности

ERP

АСУТП

M

E

S

Сбор данных процесса

Долговременное хранение

Визуализация и анализ данных

46


В конце каждой смены PI System и система MES автоматически рассчитывают и сохраняют такие

производственные KPI, как: количество единиц продукции, время производства, производственные потери

(количество и время), OEE разных уровней и т.д.

Производственные KPI



производительности

активов в реальном

времени и

повышение их


4

9

Система показателей обслуживания PEMEX


Единая информация, разный контекст

50


Принцип “одного окна” при получении

информации

51


Консолидация информации по активам

52


Управление производительностью в

реальном времени

53


Использование PI System для повышения

надежности активов

54

– Паровые турбины

– Газовые турбины

– Колонны

– Компрессоры

– Теплообменники

– Печи

– Насосы

– Скважины


Программа

55









Нефтегазовая секция – Больше информации

Добыча

• Детальные примеры

использования – Marathon Oil – Интеграция

деятельности компании

– Chevron – Интеграция SCADA

• Демо – Бизнес-аналитика в добыче нефти

и газа

– Примеры использования PI AF

• Обсуждение/ответы на

вопросы

Переработка

• Детальные примеры использования

– Pertamina – Интегрированная цепочка создания ценности

– Chevron – Повышение производительности НПЗ

• Демо – Бизнес-аналитика в переработке


– Примеры использования PI AF

• Обсуждение/ответы на вопросы


Программа

57








Brought to you by

Documents

© Copyright 2013cdn.osisoft.com/corp/ru/presentations/RegionalSeminars/2013/Mosc… · Примеры использования в добыче и переработке Обзор