Whitepaper

Aumentar a eficiência operacional com uma moderna infra-estrutura SCADA

Novas formas de reduzir custos, tirar mais proveito da infra-estrutura e maximizar a rentabilidade

Resumo Executivo

Depois de passar por um período de crescimento, a indústria de petróleo e gás natural nos Estados Unidos está passando por um dos períodos mais transformadores de sua história. Os preços do petróleo e do gás natural caíram mais de 60% desde sua alta de junho de 2014. Estes novos preços refletem fatores como o aumento da produção nos Estados Unidos, respostas competitivas de produtores estrangeiros, disponibilidade de novas alternativas energéticas e preocupações com a desaceleração do crescimento econômico.

Neste ambiente, as empresas de petróleo e gás devem fazer tudo o que estiver ao seu alcance para reduzir custos, racionalizar seus investimentos e concentrar-se em várias estratégias para melhorar a rentabilidade. Isto inclui continuar a minimizar o tempo de inatividade dos oleodutos e equipamentos. No entanto, a mera redução de custos não é suficiente. Além disso, estas empresas estão sendo desafiadas a aumentar a eficiência das operações, especialmente a produção a montante, ao mesmo tempo em que enfrentam regulamentações mais rígidas de segurança e ambientais.

É uma ordem alta, mas soluções de tecnologia avançada podem ajudar. Um dos problemas mais difíceis que as empresas de petróleo e gás enfrentam é a necessidade de manter a visibilidade em seus sistemas mais críticos, e assim superar os potenciais pontos cegos que podem levar à paralisação de equipamentos ou dutos. Com a tecnologia certa para aumentar a visibilidade e os sistemas que estão sempre em funcionamento, as empresas de petróleo e gás podem obter eficiências significativas e melhorar de forma mensurável suas operações.

Isto, por sua vez, permite que as empresas de petróleo e gás minimizem o tempo ocioso, maximizem a entrega e alcancem a conformidade com os regulamentos em constante expansão. Em resumo, elas têm condições de obter resultados que compensam onde mais importa: receitas de topline e lucros de resultado final. Este white paper descreverá como essa nova experiência com oleodutos pode se tornar uma realidade.

Atualização do setor

Após um período de crescimento constante, a indústria norte-americana de petróleo e gás natural está agora em sua mais profunda retração desde os anos 90. Este declínio é causado por uma queda brusca nos preços; por exemplo, o preço do petróleo bruto Brent caiu de uma alta de 112 dólares por barril em julho de 2014 para menos de 50 dólares hoje - uma queda de quase 60 por cento. Embora os preços tenham se estabilizado, agora parecem ter se estabilizado na faixa de $40-$50 por barril, e muitos executivos e analistas da indústria acreditam que passarão anos até que o petróleo volte aos dias de glória de $90-$100 por barril.

Figura 1: A volatilidade dos preços do petróleo e a queda dos preços de 2014-2016

Após um período estável de crescimento e estabilidade, os preços do petróleo caíram cerca de
60% desde junho de 2014. Como resultado, as empresas deste setor, assim como
e a indústria do gás natural, precisam fazer tudo o que estiver ao seu alcance para reduzir custos
e melhorar a rentabilidade.

Com a tecnologia certa para aumentar a visibilidade e os sistemas que estão sempre em funcionamento, as empresas de petróleo e gás podem ganhar eficiências significativas e melhorar de forma mensurável suas operações. Em resumo, elas podem obter resultados que compensam onde é mais importante: lucros de linha reta e lucros de linha reta.

Isto significa que as empresas de petróleo e gás foram subitamente cegadas por uma queda significativa nas receitas, notícias duras para aquelas empresas que haviam obtido lucros recorde nos últimos anos. Como resultado, elas tiveram que desativar até dois terços de suas plataformas e reduzir drasticamente os investimentos em exploração e produção. Muitas empresas faliram e estima-se que 250.000 trabalhadores do setor petrolífero - metade dos quais estão localizados nos Estados Unidos - perderam seus empregos.*

Tudo isso se soma a um ambiente onde as empresas de petróleo e gás - tanto a montante como a jusante - devem fazer tudo o que puderem para reduzir os custos e concentrar-se nas iniciativas estratégicas que podem controlar a fim de retornar à rentabilidade. Ao mesmo tempo, porém, estas empresas devem implementar soluções tecnológicas que possam fazer mais do que simplesmente cortar custos. Essas soluções também devem contribuir para aumentar a eficiência das operações existentes e melhorar a segurança, a conformidade e os impactos sobre o meio ambiente e a sociedade.

* The New York Times, "Oil Prices: O que está por trás da volatilidade? Economia simples", 29 de setembro de 2016.

Riscos e desafios enfrentados pela indústria

As rupturas de oleodutos e gasodutos podem ter grandes impactos na segurança pública quando algo dá errado. Por exemplo, considere a explosão de gás de 2010 que ocorreu em San Bruno, CA. Soldas defeituosas não puderam atender ao aumento da pressão do gás que resultava da crescente demanda de energia, resultando em uma explosão severa que produziu uma parede de fogo com mais de 1.000 pés de altura. Trinta e cinco casas foram destruídas, oito pessoas morreram, o preço das ações da empresa despencou e os processos judiciais que se seguiram prejudicaram ainda mais a reputação do fornecedor.

Ou tome o exemplo mais recente de uma explosão de gasodutos que ocorreu no condado de Shelby, AL, em 31 de outubro de 2016. Neste caso, o maior gasoduto de gasolina do país - estimado em 40 a 50% de toda a gasolina usada na Costa Leste - explodiu depois que um subempreiteiro atingiu acidentalmente o gasoduto com uma retroescavadeira. O acidente matou um trabalhador, feriu outros quatro e resultou na perda de quase 400.000 galões de gasolina. A empresa inteira foi fechada por seis dias e a distribuição de gasolina a jusante foi significativamente atrasada.

Há muito mais exemplos de incidentes como este em todo o país e, infelizmente, mais podem ocorrer. Para manter a segurança de todos, os reguladores impuseram legislações e regulamentos mais rigorosos, auditorias mais rigorosas e multas mais severas por descumprimento. E não são apenas os reguladores; os líderes comunitários também estão pressionando as empresas de petróleo e gás para aumentar a segurança e atualizar a infra-estrutura ultrapassada que poderia levar a acidentes futuros.

Embora estes sejam exemplos de pressões externas, as empresas de petróleo e gás também enfrentam sua parcela de desafios internos contínuos. Exemplos de desafios internos incluem:

  • Lutas constantes para igualar a oferta e a demanda em tempo real
  • Uma "lacuna de talentos" muito real, que terá um efeito adverso sobre as operações, o crescimento da empresa e a rentabilidade
  • Uma escassez de recursos para resolver falhas de automação remota e problemas de desempenho em face de sistemas cada vez mais complexos
  • Cortes nos orçamentos de capital para substituição ou reparo de equipamentos
  • Aumento da pressão em tubulações ou estações de compressão ultrapassadas (devido ao aumento do volume)
  • Os contínuos desafios contábeis enfrentados pelos produtores a montante relacionados com a "folha de desequilíbrio".

Estes desafios são representados por cotações reais de empresas de petróleo e gás natural:

“ Estamos passando por períodos de inatividade inaceitáveis com nossos sistemas de TI cada vez mais complexos".

“ Temos que enviar um exército de pessoas para locais remotos para monitorar manualmente as partes críticas da tubulação se os sistemas estiverem parados".

“ Em alguns casos, não temos as habilidades técnicas de TI, pessoas ou recursos para corrigir problemas do sistema em locais remotos".

“ Temos que provar que estamos em conformidade - e não podemos faltar dados; caso contrário, podemos ser multados".

“ Estamos acrescentando cada vez mais complexidade aos nossos sistemas de gasodutos, tornando-os mais quebradiços".

“ Temos problemas para manter a precisão de nossa folha de desequilíbrio de gás".

Todos esses desafios existem em um ambiente onde a importância geral e a dependência do petróleo e do gás natural aumentaram significativamente nos últimos 10 anos, apesar da atual saturação do produto e do ambiente de baixo preço resultante. Claramente, as empresas de petróleo e gás precisam considerar cuidadosamente suas opções para encontrar o caminho certo para retornar à rentabilidade.

A modernização dos sistemas de automação e a atualização dos ativos SCADA envelhecidos é uma área onde os mandatos de racionalização das operações, aumento da eficiência e cumprimento de regulamentos cada vez mais rigorosos, geram retornos rápidos.

Abordagens convencionais para o SCADA

Muitas empresas de petróleo e gás tentaram resolver estes problemas com servidores de TI convencionais rodando aplicações críticas como SCADA/HMI e serviços Historian em múltiplos locais.

No entanto, tal abordagem pode apresentar muitos desafios:

  • A curta vida útil dos servidores convencionais (em média de três a cinco anos)
  • A implementação tradicional de servidores separados para cada aplicação crítica
  • A necessidade de múltiplos servidores para alcançar a redundância
  • As restrições de espaço e energia em locais remotos
  • A persistência de tempos de inatividade não planejados
  • O tempo, mão de obra e conhecimentos de TI necessários para realizar manutenção, atualizações ou reparos
  • As interrupções na coleta de dados que prejudicam a utilidade das aplicações de análise de dados
  • A incapacidade de diagnosticar prováveis falhas ou falhas, exceto após o fato

Para superar as limitações, ineficiências e responsabilidades destas abordagens, muitas vezes envelhecidas e convencionais, os executivos percebem que precisam modernizar os sistemas para superar os desafios inerentes e manter os equipamentos, operações e dutos em funcionamento.

Virtualização, Operação Sempre Ligada e Análise em Tempo Real

Muitas empresas de petróleo e gás estão agora explorando a combinação de virtualização, operação sempre ativa e análise de dados em tempo real para impulsionar seus sistemas críticos de negócios. Estas três tecnologias têm sido amplamente adotadas pelas empresas há bastante tempo, mas são relativamente novas para as operações da indústria de petróleo e gás. Juntas, elas têm o potencial de ajudar a reduzir custos, otimizar operações e permitir que as empresas de petróleo e gás realizem manutenção preditiva (em vez de se codificarem para reagir a uma falha ou falha).

A virtualização proporciona economia de custos e eficiência

A virtualização permite que as empresas executem mais aplicações em uma plataforma. Em vez de uma relação servidor-a-aplicação de 1:1, a virtualização suporta uma relação servidor-a-aplicação de um para muitos. Ao permitir que um servidor faça o trabalho de muitos servidores, qualquer organização pode melhorar a escalabilidade e economizar dinheiro em custos de infra-estrutura.

No entanto, embora a virtualização seja uma ferramenta poderosa para aumentar a eficiência, ela carrega alguns riscos próprios. Quanto mais aplicações estiverem em execução em qualquer plataforma, mais importante se torna essa plataforma. Se um servidor virtualizado cair, múltiplas aplicações podem cair com ele, levando a tempo de inatividade e/ou incapacidade de ver o que está acontecendo em SCADA, Historian, ou outras aplicações críticas. Por esta razão, é essencial que a plataforma virtualizada esteja protegida contra falhas.

Sistemas tolerantes a falhas eliminam tempo de parada não planejado

As empresas de petróleo e gás precisam de soluções tolerantes a falhas que garantam uma disponibilidade próxima a 100% de suas aplicações essenciais, a fim de evitar interrupções, o custo do tempo parado e os riscos para sua reputação corporativa.

Muitas soluções de TI e OT comercializadas para a indústria de petróleo e gás alegam alta disponibilidade, mas "perto o suficiente" provavelmente não é "bom o suficiente". A diferença entre "três noves" (99,9%) e "cinco noves" (99,999%) de disponibilidade é enorme, assim como o custo de pagar pelo tempo de inatividade não planejado.

Um subproduto importante do uso de um sistema verdadeiramente tolerante a falhas é, naturalmente, que o fluxo de dados em tempo real de todas as aplicações críticas para a sala de controle (ou centro de dados) também é ininterrupto.

A análise de dados em tempo real torna a manutenção preditiva uma realidade

A curto, médio e longo prazo, a capacidade das empresas de petróleo e gás de capturar e analisar um fluxo constante de dados em tempo real de suas operações está se tornando cada vez mais essencial para seu sucesso.

Hoje, dados precisos em tempo real permitem que algumas empresas de petróleo e gás economizem centenas de milhares de dólares a cada mês, em relatórios de folha de desequilíbrio. Outros - alavancando a melhor visibilidade que os sistemas com 100% de disponibilidade e sem perda de dados podem proporcionar - são capazes de realizar manutenção preditiva, identificando os pontos prováveis de falha antes do tempo e tomando medidas corretivas. Outros ainda estão conectando os dados que suas aplicações geram à análise de Grandes Dados, ganhando novos conhecimentos sobre cada aspecto de suas operações e se preparando para a Internet Industrial das Coisas (IIoT).

O caminho mais rápido para cortar custos e melhorar a eficiência é eliminar falhas e prevenir proativamente o tempo de inatividade de equipamentos e dutos (e perdas relacionadas). As soluções tecnológicas avançadas da Stratus Technologies - soluções capazes de melhorar a escalabilidade, tempo de atividade, manutenção preditiva e mais - são uma forma comprovada para as empresas de petróleo e gás alcançarem esses resultados.

Uma única solução que é simples de operar

Hoje, a indústria de petróleo e gás está passando por mudanças drásticas, como resultado de uma queda nos preços que parece ser a nova norma para o futuro previsível. Estas novas condições criaram uma mudança correspondente nas prioridades, onde as empresas de petróleo e gás não podem mais se concentrar principalmente em iniciativas de expansão e crescimento, mas devem, ao invés disso, reduzir custos, melhorar a eficiência das operações e proteger a infra-estrutura existente. Em resumo, elas devem fazer tudo o que estiver ao seu alcance para obter o máximo de seus recursos atuais e tentar maximizar a rentabilidade.

O caminho mais rápido para cortar custos e melhorar a eficiência é eliminar falhas e prevenir proativamente o tempo de inatividade de equipamentos e dutos (e perdas relacionadas). As soluções tecnológicas avançadas da Stratus Technologies - soluções capazes de melhorar a escalabilidade, tempo de atividade, manutenção preditiva e mais - são uma forma comprovada para as empresas de petróleo e gás alcançarem esses resultados.

Stratus tem um histórico de 30 anos de prevenção de paradas e garantia de máximo retorno sobre os ativos. Nosso carro-chefe ftServer® integra as principais tecnologias de virtualização, tolerância a falhas (disponibilidade superior a 99,999 por cento) e captura de dados em tempo real em uma única solução. Nossos clientes - upstream, midstream e downstream - estão encantados com sua simplicidade operacional, modelo de suporte proativo e facilidade de serviço. Enquanto implementamos soluções que se baseiam em tecnologia avançada, estamos mais preocupados em atender às necessidades específicas de cada cliente.

Se você esteve pensando em modernizar seus sistemas de automação de óleo e/ou gás, mas não tem certeza por onde começar, entre em contato conosco. Há mais de 30 anos a Stratus Technologies vem ajudando as empresas a manter seus sistemas continuamente operacionais, e gostaríamos de ver como podemos ajudá-lo.

Para saber mais, por favor, visite www.stratus.com.

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