Trigg Technologies : intelligence et transferts d'hydrocarbures

Contexte

Alors que le prix du pétrole brut oscille autour de 100 $ le baril, les erreurs de comptabilité régulières peuvent coûter aux sociétés gazières et pétrolières des millions de dollars chaque année. C'est exactement ce qui s'est produit dans un domaine essentiel de l'exploitation pétrolière : les transferts d'hydrocarbures.

Les opérations d'hydrocarbures s'étendent sur une large échelle, souvent dans des régions reculées. Au niveau de chaque tête de puits, réservoir de stockage, plate-forme offshore, entrée de pipeline ou terminal, les acheteurs et les vendeurs ont un accès sans surveillance aux approvisionnements en pétrole via une unité de plate-forme appelée unité LACT (production et comptage automatiques). Cette unité comprend une série de pompes, conduites et vannes conçues pour mesurer la qualité et la pureté du pétrole, ainsi que pour contrôler le débit, la pression de fonctionnement et les autres paramètres essentiels.

La comptabilité est un procédé bien moins sophistiqué pour ces transferts entre vendeur et acheteur. La plupart des unités LACT ont peu d'automatisation et encore moins de connectivité réseau.

En conséquence, le scénario courant est le suivant : les chauffeurs de camion qui chargent ou déchargent le pétrole au niveau de l'unité LACT remplissent manuellement une fiche en indiquant la quantité de pétrole transférée, ainsi que les critères de qualité, tels que la gravité spécifique. Ils glissent ensuite ces fiches dans une boîte aux lettres située à proximité de l'unité.

Le propriétaire de l'unité LACT fait des rondes hebdomadaires ou mensuelles pour récupérer les fiches que le personnel de bureau traite ensuite en vue de la facturation. Le travail de ces employés peut être compliqué par des fiches détrempées et illisibles, en raison d'averses sur le site LACT ou du simple oubli des chauffeurs d'enfermer hermétiquement les fiches dans le bocal laissé dans la boîte aux lettres.

Le décalage temporel, les fiches rédigées à la main et les autres variables créent des complications pour les sociétés pétrolières et leurs bilans. Les cycles de paiement des transferts d'hydrocarbures peuvent s'étendre de 30 à 90 jours et ils contiennent 2 à 8 % d'erreurs.

Ce problème persistant préoccupait Ted Hutto et Ronnie Riggs. Ils sont les copropriétaires de deux sociétés basées au Texas qui vendent ou louent des unités LACT et en assurent la maintenance : Panhandle Meter et Trigg Technologies. Ces copropriétaires étaient parfaitement conscients de l'incidence des erreurs de fiche et des retards de facturation sur leurs clients.

Défi

Panhandle Meter et Trigg Technologies ont une clientèle très diversifiée, allant des entreprises familiales de transport routier possédant moins de 10 camions aux producteurs gaziers et pétroliers internationaux possédant des centaines de camions et générant des chiffres d'affaires de plusieurs milliards.

« De manière générale, nos clients sont confrontés à des erreurs de fiche résultant de la mauvaise qualité de l'écriture manuscrite ou de fautes d'orthographe », a déclaré M. Hutto, en notant que seules quelques unités LACT sont semi-automatisées avec un écran tactile et l'impression des fiches sur site ou sont liées via un système d'acquisition et contrôle des données. « Et parfois, les informations essentielles ne sont pas indiquées sur la fiche. »

C'est un problème majeur car le système de facturation des transferts d'hydrocarbures repose sur un remplissage complet et précis des fiches par les chauffeurs de camion de transport gazier et pétrolier. Malheureusement, les chauffeurs sont peu incités à s'acquitter de cette tâche avec soin car ils sont généralement payés au chargement, comme l'a expliqué M. Hutto. Ils touchent leur commission simplement en livrant la cargaison, quelle que soit la quantité ou la qualité spécifique du pétrole qu'ils déposent ou récupèrent.

En outre, la plupart des unités LACT sont situées dans des zones éloignées et souvent austères, loin des canaux de communication conventionnels. C'est pourquoi les plates-formes sont souvent dépourvues de l'infrastructure sur site requise pour assurer la collecte et la transmission économiques des données en vue du traitement des factures. Les distances physiques augmentent également les coûts de gestion et de maintenance des unités LACT.

Solution

Ted Hutto et Ronnie Riggs savaient que leurs clients apprécieraient une solution sans fiche pour améliorer les délais et la précision de la facturation. Au printemps 2013, ils se sont tournés vers Rockwell Automation pour étudier des solutions d'automatisation et d'information susceptibles de les aider à atteindre ces objectifs. Le résultat allait rapidement propulser le secteur LACT de l'époque antérieure aux informations au sommet des technologies d'automatisation et d'information modernes.

En collaborant étroitement avec Trigg pour relever les défis spécifiques liés aux opérations LACT, Rockwell Automation a conçu et développé une solution de gestion des performances des actifs clé en main exploitant la plate-forme Cloud Microsoft^® Windows Azure^™. Les données provenant de l'automate Allen-Bradley^® CompactLogix^™ de l'unité LACT, ainsi que les informations fournies par un débitmètre de masse Coriolis Endress+Hauser et un détecteur d'eau et de sédiments, sont affichées sur une interface IHM locale ou un écran de PC industriel et transmises au Cloud Windows Azure.

Une fois dans le Cloud, les applications Rockwell Software^® combinent les données historiques et en temps réel dans des tableaux de bord qui fournissent des informations contextualisées sur les transferts, la qualité générale du pétrole et la productivité des puits au fil du temps. Ces variables mesurables et ces diagnostics peuvent être consultés depuis n'importe quel endroit via une connexion Internet sécurisée.

Au niveau de l'unité LACT, les chauffeurs saisissent un numéro d'identification dans l'interface IHM, commencent le transfert et vérifient que leurs « fiches » sont automatiquement renseignées lorsqu'ils déchargent leur camion ou font le plein de pétrole brut. Ces informations sont envoyées au Cloud via une connexion cellulaire ou satellite (en fonction de l'emplacement de l'unité LACT et de la disponibilité des réseaux cellulaires). Une facture est ensuite générée immédiatement et automatiquement, puis envoyée à l'adresse client liée à ce numéro d'identification.

Une interface de surveillance de l'état des actifs et une alarme de quantité d'eau élevée alertent les opérateurs sur site et les parties prenantes distantes en cas de problèmes opérationnels. Si la quantité d'eau dans l'unité LACT est supérieure aux paramètres définis (qui varient d'une région à l'autre), l'unité LACT arrête automatiquement la pompe. Les contrevenants récidivistes peuvent voir leurs numéros d'identification bannis des transferts sur certaines unités, ce qui assure un nouveau niveau de protection des transferts d'hydrocarbures.

« Avec le Cloud, tout ce que les chauffeurs de camion voient et font est également visible par les utilisateurs authentifiés chargés de la maintenance, des opérations et de la gestion », a déclaré M. Riggs. « L'impact immédiat est l'amélioration de la facturation, de la maintenance et de la qualité du produit, mais la solution de cloud de Rockwell Automation ouvre également la porte à une large quantité de données inexploitées que les unités LACT peuvent offrir. »

Résultats

Lors du test sur site, les plates-formes LACT de Trigg dotées de la solution Rockwell Automation ont réduit la durée des cycles de facturation de différentes sociétés. La précision des informations sur la composition des hydrocarbures a été améliorée par rapport aux systèmes manuels. Grâce à l'extraction automatique des informations du système de commande LACT pour remplir les fiches en ligne, les erreurs de facturation sont quasiment éliminées.

« Si on considère l'énorme quantité de pétrole brut qu'une seule plate-forme LACT peut transférer, l'incidence de ces erreurs peut être vraiment considérable », a déclaré M. Hutto. « Prenons par exemple une unité LACT assurant une production quotidienne de 3 000 barils. Si le manque de précision n'était que d'un seul point de pourcentage, la perte de chiffre d'affaires annuelle au prix de 100 $ le baril de pétrole atteindrait 1 million de dollars. »

La maintenance est également moins onéreuse et elle est assurée en temps opportun. Grâce à ses fonctionnalités d'alarme proactive, l'unité LACT de Trigg alerte les utilisateurs en cas d'urgence, par SMS ou par courriel, afin de permettre une action immédiate. Par exemple, lors du test sur site, un moteur de pompe a été arrêté à distance lorsque les opérateurs de maintenance ont reçu une alerte signalant que les paramètres de consommation d'énergie de la pompe étaient dépassés. Lorsque les opérateurs ont exploité les fonctionnalités d'analyse des tendances basées sur le cloud, ils ont déterminé qu'un filtre s'usait et ont pu programmer un contrôle de maintenance de routine. Cela a permis d'empêcher une défaillance potentielle de la pompe coûtant plus de 5 000 $ et une visite de site en urgence inutile et coûteuse. Le système basé sur le cloud fournit également la flexibilité nécessaire pour effectuer les modifications ou les mises à jour du système de façon centralisée, avec une incidence immédiate sur le réseau.

Les fonctionnalités d'analyse des tendances permettent également aux responsables des sites et des opérations de mieux comprendre le type de pétrole qui sort de chaque puits. Ils peuvent ainsi planifier la production à long terme de plusieurs puits ou mélanger le pétrole de plusieurs puits afin de produire un produit plus homogène.

« Le test sur site a été une grande réussite », a déclaré M. Riggs. « Maintenant que nos clients commencent à comprendre ce qu'ils peuvent faire avec ces informations, ils sont plus autonomes et en veulent plus. »

« Nous avons discuté de l'ajout de tablettes et de téléphones portables ou d'applications à la solution, afin que les chauffeurs de camion aient une connexion directe avec un répartiteur. Cette personne peut les diriger vers l'unité LACT ayant la file d'attente la plus courte afin d'accélérer le chargement et le déchargement », a continué M. Riggs.

« Certaines personnes sont intéressées par l'ajout de détecteurs de gaz de sulfure d'hydrogène et de fonctionnalités de suivi et d'alarmes afin d'améliorer la sécurité environnementale. Nous avons même commencé à discuter d'une modification du système pour les opérations d'évacuation de l'eau salée. C'est comme si nous avions trouvé le « bouton » pour simplifier le transfert de garde. »

« Nous avons commencé ce projet en essayant de traiter les factures plus rapidement et de façon plus efficace », a ajouté M. Hutto. « Mais nous avons vu comment une infrastructure de commande et d'information appropriée peut transformer les données en informations. Contextualisées, ces informations deviennent des connaissances permettant d'améliorer la comptabilité et la collaboration. Ces connaissances deviennent ensuite la sagesse d'un établissement. »

Les résultats mentionnés ci-dessus sont spécifiques à l'utilisation par Trigg Technologies des produits et services de Rockwell Automation, conjointement à d'autres produits. Les résultats peuvent varier selon le client.