Livre blanc
Augmenter l'efficacité opérationnelle avec une infrastructure SCADA moderne
De nouvelles façons de réduire les coûts, de tirer le meilleur parti de l'infrastructure et de maximiser la rentabilité.
Résumé exécutif
Après avoir traversé une période de croissance, l'industrie du pétrole et du gaz naturel aux États-Unis connaît actuellement l'une des périodes les plus transformatrices de son histoire. Les prix du pétrole et du gaz ont baissé de plus de 60 % depuis leur sommet de juin 2014. Ces nouveaux prix reflètent des facteurs tels que l'augmentation de la production aux États-Unis, les réponses concurrentielles des producteurs d'outre-mer, la disponibilité de nouvelles alternatives énergétiques et les inquiétudes liées au ralentissement de la croissance économique.
Dans cet environnement, les compagnies pétrolières et gazières doivent faire tout leur possible pour réduire les coûts, rationaliser leurs investissements et se concentrer sur diverses stratégies pour améliorer la rentabilité. Elles doivent notamment continuer à minimiser les temps d'arrêt des pipelines et des équipements. Pourtant, la simple réduction des coûts ne suffit pas. En outre, ces entreprises doivent relever le défi d'accroître l'efficacité des opérations, en particulier la production en amont, tout en faisant face à des réglementations plus strictes en matière de sécurité et d'environnement.
C'est un défi de taille, mais les solutions technologiques avancées peuvent y contribuer. L'un des problèmes les plus difficiles auxquels sont confrontées les compagnies pétrolières et gazières est la nécessité de maintenir une visibilité sur leurs systèmes les plus critiques, et donc de surmonter les angles morts potentiels qui peuvent entraîner des pannes d'équipement ou de pipeline. Avec la bonne technologie pour augmenter la visibilité et des systèmes qui fonctionnent en permanence, les compagnies pétrolières et gazières peuvent gagner en efficacité et améliorer leurs opérations de façon mesurable.
Les compagnies pétrolières et gazières peuvent ainsi minimiser les temps d'arrêt coûteux, maximiser les livraisons et se conformer à des réglementations toujours plus strictes. En bref, elles obtiennent des résultats qui portent leurs fruits là où cela compte le plus : les revenus et les bénéfices. Ce site white paper décrit comment cette nouvelle expérience des pipelines peut devenir une réalité.
Le point sur l'industrie
Après une période de croissance régulière, l'industrie américaine du pétrole et du gaz naturel connaît aujourd'hui son plus profond déclin depuis les années 1990. Ce déclin est causé par une chute précipitée des prix ; par exemple, le prix du pétrole brut Brent est passé d'un sommet de 112 dollars le baril en juillet 2014 à moins de 50 dollars aujourd'hui - une chute de près de 60 %. Si les prix se sont stabilisés, ils semblent aujourd'hui s'être stabilisés dans une fourchette de 40 à 50 dollars le baril, et de nombreux dirigeants et analystes du secteur pensent qu'il faudra des années avant que le pétrole ne retrouve ses jours de gloire, entre 90 et 100 dollars le baril.
Figure 1 : La volatilité des prix du pétrole et la baisse de 2014 à 2016
60 % depuis juin 2014. Par conséquent, les entreprises de ce secteur, tout comme
l'industrie du gaz naturel, doivent faire tout leur possible pour réduire leurs coûts
et améliorer leur rentabilité.
Avec la bonne technologie pour accroître la visibilité et des systèmes toujours opérationnels, les compagnies pétrolières et gazières peuvent gagner en efficacité et améliorer leurs opérations de façon mesurable. En bref, elles obtiennent des résultats qui portent leurs fruits là où cela compte le plus : les revenus et les bénéfices.
Cela signifie que les compagnies pétrolières et gazières ont été soudainement prises au dépourvu par une baisse importante de leurs revenus, ce qui est une dure nouvelle pour les compagnies qui avaient réalisé des bénéfices records ces dernières années. En conséquence, elles ont dû mettre hors service jusqu'à deux tiers de leurs plates-formes et réduire fortement leurs investissements dans l'exploration et la production. De nombreuses sociétés ont fait faillite et on estime à 250 000 le nombre de travailleurs du secteur pétrolier - dont la moitié environ se trouve aux États-Unis - qui ont perdu leur emploi.*
Tout cela crée un environnement dans lequel les entreprises pétrolières et gazières, tant en amont qu'en aval, doivent faire tout leur possible pour réduire les coûts et se concentrer sur les initiatives stratégiques qu'elles peuvent contrôler afin de renouer avec la rentabilité. Dans le même temps, ces entreprises doivent mettre en œuvre des solutions technologiques qui ne se contentent pas de réduire les coûts. Ces solutions doivent également contribuer à accroître l'efficacité des opérations existantes et à améliorer la sécurité, la conformité et l'impact sur l'environnement et la société.
* The New York Times, "Oil Prices : Qu'est-ce qui se cache derrière la volatilité ? Simple Economics ", 29 septembre 2016.
Risques et défis auxquels l'industrie est confrontée
Les perturbations causées par les oléoducs et les gazoducs peuvent avoir des répercussions importantes sur la sécurité publique lorsque quelque chose ne va pas. Prenons par exemple l'explosion de gaz survenue en 2010 à San Bruno, en Californie. Des soudures défectueuses n'ont pas pu répondre à l'augmentation de la pression du gaz due à la demande croissante d'énergie, ce qui a entraîné une grave explosion qui a produit un mur de feu de plus de 1 000 pieds de haut. Trente-cinq maisons ont été détruites, huit personnes sont mortes, le cours de l'action de l'entreprise a plongé et les procès qui ont suivi ont encore plus entaché la réputation du fournisseur.
Ou prenez l'exemple plus récent de l'explosion d'un pipeline qui s'est produite dans le comté de Shelby, en AL, le 31 octobre 2016. Dans ce cas, le plus grand pipeline d'essence du pays - dont on estime qu'il transporte 40 à 50 % de toute l'essence utilisée sur la côte Est - a explosé après qu'un sous-traitant a accidentellement heurté le pipeline avec une pelleteuse. L'accident a tué un travailleur, en a blessé quatre autres et a entraîné la perte de près de 400 000 gallons d'essence. Toute l'entreprise a été fermée pendant six jours et la distribution d'essence en aval a été considérablement retardée.
Il existe de nombreux autres exemples d'incidents de ce type dans tout le pays, et malheureusement, d'autres pourraient se produire. Pour assurer la sécurité de tous, les organismes de réglementation ont imposé une législation et une réglementation plus strictes, des audits plus rigoureux et des amendes plus sévères en cas de non-conformité. Et il n'y a pas que les régulateurs ; les dirigeants communautaires font également pression sur les compagnies pétrolières et gazières pour qu'elles renforcent la sécurité et modernisent les infrastructures obsolètes qui pourraient entraîner de futurs accidents.
S'il s'agit là d'exemples de pressions externes, les entreprises pétrolières et gazières sont également confrontées à des défis internes permanents. Voici quelques exemples de défis internes :
- Lutte constante pour faire correspondre l'offre et la demande en temps réel
- Une "pénurie de talents" bien réelle, qui aura un effet négatif sur les opérations, la croissance de l'entreprise et la rentabilité.
- une pénurie de ressources pour faire face aux défaillances de l'automatisation à distance et aux problèmes de performance face à des systèmes de plus en plus complexes
- Réduction des budgets d'investissement pour le remplacement ou la réparation des équipements.
- Pression accrue sur les pipelines ou les stations de compression obsolètes (en raison de l'augmentation des volumes).
- Les défis comptables continus auxquels sont confrontés les producteurs en amont, liés à la "feuille de déséquilibre".
Ces défis sont représentés par des citations réelles de compagnies pétrolières et de gaz naturel :
“ Nous connaissons des temps d'arrêt inacceptables avec nos systèmes informatiques toujours plus complexes. "
“ Nous devons envoyer une armée de personnes dans des endroits éloignés pour surveiller manuellement les parties critiques du pipeline si les systèmes sont en panne. "
“ Dans certains cas, nous ne disposons pas des compétences techniques informatiques, du personnel ou des ressources nécessaires pour résoudre les problèmes de système sur les sites distants. "
“ Nous devons prouver que nous sommes en conformité - et que nous ne pouvons pas manquer de données, sous peine de recevoir une amende. "
“ Nous ajoutons de plus en plus de complexité à nos systèmes de pipelines, ce qui les rend plus cassants. "
“ Nous avons des problèmes pour maintenir l'exactitude de notre feuille de déséquilibre de gaz."
Tous ces défis s'inscrivent dans un contexte où l'importance globale et la dépendance à l'égard du pétrole et du gaz naturel se sont considérablement accrues au cours des dix dernières années, malgré la surabondance actuelle de produits et la faiblesse des prix qui en résulte. Il est clair que les entreprises pétrolières et gazières doivent examiner attentivement leurs options afin de trouver la bonne voie pour retrouver la rentabilité.
La modernisation des systèmes d'automatisation et la mise à jour des actifs SCADA vieillissants est un domaine où les mandats de rationalisation des opérations, d'augmentation de l'efficacité et de respect de réglementations toujours plus strictes donnent des résultats rapides.
Les approches conventionnelles du SCADA ne sont pas à la hauteur
De nombreuses entreprises pétrolières et gazières ont essayé de résoudre ces problèmes avec des serveurs informatiques classiques exécutant des applications critiques telles que les services SCADA/HMI et Historian sur plusieurs sites.
Pourtant, une telle approche peut présenter de nombreux défis :
- la courte durée de vie utile des serveurs conventionnels (en moyenne trois à cinq ans)
- La mise en œuvre traditionnelle de serveurs distincts pour chaque application critique
- La nécessité de disposer de plusieurs serveurs pour assurer la redondance.
- Les contraintes d'espace et d'énergie dans les endroits éloignés
- La persistance des temps d'arrêt non planifiés
- Le temps, la main-d'œuvre et l'expertise informatique nécessaires pour effectuer la maintenance, les mises à jour ou les réparations.
- Les interruptions dans la collecte des données qui compromettent l'utilité des applications d'analyse des données.
- l'incapacité de diagnostiquer les défauts ou les défaillances probables, sauf après coup
Pour surmonter les limites, les inefficacités et les responsabilités de ces approches conventionnelles, souvent vieillissantes, les dirigeants réalisent qu'ils doivent moderniser les systèmes pour surmonter les défis inhérents et maintenir les équipements, les opérations et les pipelines en état de marche.
Virtualisation, fonctionnement en continu et analyse en temps réel
De nombreuses entreprises pétrolières et gazières avant-gardistes exploitent désormais la combinaison de la virtualisation, du fonctionnement permanent et de l'analyse des données en temps réel pour piloter leurs systèmes essentiels. Ces trois technologies ont été largement adoptées par les entreprises depuis un certain temps, mais sont relativement nouvelles pour les opérations de l'industrie pétrolière et gazière. Ensemble, elles peuvent contribuer à réduire les coûts, à optimiser les opérations et à permettre aux entreprises pétrolières et gazières d'effectuer une maintenance prédictive (plutôt que de se précipiter pour réagir à un défaut ou à une panne).
La virtualisation permet de réduire les coûts et de gagner en efficacité
La virtualisation permet aux entreprises d'exécuter plus d'applications sur une seule plate-forme. Au lieu d'un ratio serveur/application 1:1, la virtualisation prend en charge un ratio serveur/application 1:plusieurs. En permettant à un serveur de faire le travail de plusieurs serveurs, toute organisation peut améliorer l'évolutivité et économiser sur les coûts d'infrastructure.
Pourtant, si la virtualisation est un outil puissant pour accroître l'efficacité, elle comporte aussi certains risques. Plus le nombre d'applications fonctionnant sur une plate-forme est élevé, plus cette plate-forme devient importante. Si un serveur virtualisé tombe en panne, plusieurs applications peuvent tomber en panne avec lui, ce qui entraîne des temps d'arrêt et/ou une incapacité à voir ce qui se passe dans SCADA, Historian ou d'autres applications critiques. Pour cette raison, il est essentiel que la plate-forme virtualisée soit protégée contre les pannes.
Les systèmes tolérants aux pannes éliminent les temps d'arrêt non planifiés.
Les compagnies pétrolières et gazières ont besoin de solutions tolérantes aux pannes qui garantissent une disponibilité proche de 100 % de leurs applications essentielles, afin d'éviter les interruptions, le coût des temps d'arrêt et les risques pour la réputation de leur entreprise.
De nombreuses solutions informatiques et télématiques commercialisées dans l'industrie pétrolière et gazière revendiquent une haute disponibilité, mais "assez proche" n'est probablement pas "assez bon". La différence entre "trois neuf" (99,9 %) et "cinq neuf" (99,999 %) de disponibilité est énorme, tout comme le coût des temps d'arrêt non planifiés.
Un sous-produit important de l'utilisation d'un système véritablement tolérant aux pannes est, bien entendu, que le flux de données en temps réel de toutes les applications critiques pour l'entreprise vers la salle de contrôle (ou data center) est également ininterrompu.
L'analyse des données en temps réel fait de la maintenance prédictive une réalité
À court, moyen et long terme, la capacité des entreprises pétrolières et gazières à saisir et à analyser un flux constant de données en temps réel provenant de leurs opérations devient de plus en plus essentielle à leur réussite.
Aujourd'hui, des données précises en temps réel permettent à certaines entreprises pétrolières et gazières d'économiser des centaines de milliers de dollars chaque mois, en matière de rapports sur les bilans. D'autres, tirant parti de la visibilité accrue que peuvent offrir des systèmes disponibles à 100 % et sans perte de données, sont en mesure d'effectuer une maintenance prédictive, en identifiant à l'avance les points de défaillance probables et en prenant des mesures correctives. D'autres encore connectent les données générées par leurs applications à des analyses Big Data, ce qui leur permet de mieux comprendre tous les aspects de leurs opérations et de se préparer à l'Internet industriel des objets (IIoT).
Le moyen le plus rapide de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité est d'éliminer les défaillances et de prévenir de manière proactive les temps d'arrêt des équipements et des pipelines (et les pertes associées). Les solutions technologiques avancées de Stratus Technologies - des solutions capables d'améliorer l'évolutivité, le temps de fonctionnement, la maintenance prédictive, etc. - sont un moyen éprouvé pour les compagnies pétrolières et gazières d'atteindre ces résultats.
Une solution unique et simple à utiliser
Aujourd'hui, l'industrie pétrolière et gazière connaît des changements radicaux, en raison d'une chute des prix qui semble être la nouvelle norme dans un avenir prévisible. Ces nouvelles conditions ont entraîné un changement correspondant des priorités, les compagnies pétrolières et gazières ne pouvant plus se permettre de se concentrer principalement sur les initiatives d'expansion et de croissance, mais devant plutôt réduire les coûts, améliorer l'efficacité des opérations et protéger les infrastructures existantes. En bref, elles doivent faire tout ce qu'elles peuvent pour tirer le meilleur parti de leurs ressources actuelles et tenter de maximiser la rentabilité.
Le moyen le plus rapide de réduire les coûts et d'améliorer l'efficacité est d'éliminer les défaillances et de prévenir de manière proactive les temps d'arrêt des équipements et des pipelines (et les pertes associées). Les solutions technologiques avancées de Stratus Technologies - des solutions capables d'améliorer l'évolutivité, le temps de fonctionnement, la maintenance prédictive, etc. - sont un moyen éprouvé pour les compagnies pétrolières et gazières d'atteindre ces résultats.
Stratus a 30 ans d'expérience dans la prévention des temps d'arrêt et la garantie d'un rendement maximal des actifs. Notre produit phare, ftServer® , intègre en une seule solution les technologies clés de la virtualisation, de la tolérance aux pannes (disponibilité supérieure à 99,999 %) et de la capture de données en temps réel. Nos clients en amont, en milieu et en aval sont ravis de sa simplicité opérationnelle, de son modèle d'assistance proactive et de sa facilité de service. Bien que nous mettions en œuvre des solutions qui s'appuient sur une technologie avancée, nous nous préoccupons avant tout de répondre aux besoins spécifiques de chaque client.
Si vous avez envisagé de moderniser vos systèmes d'automatisation pour le pétrole et/ou le gaz, mais que vous ne savez pas par où commencer, n'hésitez pas à nous contacter. Depuis plus de 30 ans, Stratus Technologies aide les entreprises à maintenir leurs systèmes opérationnels en permanence. Nous serions heureux de voir comment nous pouvons vous aider.
Pour en savoir plus, veuillez consulter www.stratus.com.
