White paper

Aumentare l'efficienza operativa con una moderna infrastruttura SCADA

Nuovi modi per ridurre i costi, ottenere di più dall'infrastruttura e massimizzare la redditività

Riassunto esecutivo

Dopo aver attraversato un periodo di crescita, l'industria del petrolio e del gas naturale negli Stati Uniti sta ora vivendo uno dei periodi più trasformativi della sua storia. I prezzi del petrolio e del gas sono scesi di oltre il 60% dal loro massimo di giugno 2014. Questi nuovi prezzi riflettono fattori come l'aumento della produzione negli Stati Uniti, le risposte competitive dei produttori d'oltreoceano, la disponibilità di nuove alternative energetiche e le preoccupazioni per il rallentamento della crescita economica.

In questo ambiente, le compagnie petrolifere e del gas devono fare tutto il possibile per ridurre i costi, razionalizzare i loro investimenti e concentrarsi su varie strategie per migliorare la redditività. Questo include continuare a ridurre al minimo i tempi di fermo degli oleodotti e delle attrezzature. Tuttavia, il semplice taglio dei costi non è sufficiente. Inoltre, queste aziende sono chiamate ad aumentare l'efficienza delle operazioni, specialmente la produzione a monte, mentre si trovano ad affrontare regolamenti ambientali e di sicurezza più severi.

È un'impresa ardua, ma le soluzioni tecnologiche avanzate possono aiutare. Uno dei problemi più difficili che le compagnie petrolifere e del gas devono affrontare è la necessità di mantenere la visibilità dei loro sistemi più critici, e quindi di superare i potenziali punti ciechi che possono portare al fermo delle attrezzature o delle condutture. Con la giusta tecnologia per aumentare la visibilità e i sistemi che sono sempre attivi, le compagnie petrolifere e del gas possono ottenere efficienze significative e migliorare in modo misurabile le loro operazioni.

Questo a sua volta permette alle compagnie petrolifere e del gas di ridurre al minimo i costosi tempi di inattività, massimizzare la consegna e raggiungere la conformità con i regolamenti in continua espansione. In breve, si trovano ad ottenere risultati che ripagano dove conta di più: ricavi e profitti. Questo white paper descriverà come questa nuova esperienza di condutture può diventare una realtà.

Aggiornamento dell'industria

Dopo un periodo di crescita costante, l'industria statunitense del petrolio e del gas naturale si trova ora nella sua più profonda recessione dagli anni '90. Questo declino è causato da un precipitoso calo dei prezzi; per esempio, il prezzo del petrolio Brent Crude è sceso da un massimo di 112 dollari al barile nel luglio 2014 a meno di 50 dollari oggi - un calo di quasi il 60%. Mentre i prezzi si sono livellati, ora sembrano essersi stabilizzati nell'intervallo di 40-50 dollari al barile, e molti dirigenti e analisti del settore ritengono che ci vorranno anni prima che il petrolio ritorni ai giorni di gloria di 90-100 dollari al barile.

Figura 1: La volatilità dei prezzi del petrolio e il declino 2014-2016

Dopo un periodo costante di crescita e stabilità, i prezzi del petrolio sono scesi di quasi
60 per cento da giugno 2014. Di conseguenza, le aziende di questo settore, come
anche l'industria del gas naturale, devono fare tutto il possibile per ridurre i costi
e migliorare la redditività.

Con la giusta tecnologia per aumentare la visibilità e i sistemi sempre attivi, le compagnie petrolifere e del gas possono ottenere efficienze significative e migliorare in modo misurabile le loro operazioni. In breve, stanno per ottenere risultati che ripagano dove conta di più: i ricavi topline e i profitti bottom-line.

Questo significa che le compagnie petrolifere e del gas sono state improvvisamente colpite da un significativo calo delle entrate, una dura notizia per quelle compagnie che avevano fatto profitti record negli ultimi anni. Come risultato, hanno dovuto smantellare fino a due terzi delle loro piattaforme e tagliare bruscamente gli investimenti in esplorazione e produzione. Molte compagnie sono fallite e si stima che 250.000 lavoratori del settore petrolifero - circa la metà dei quali si trovano negli Stati Uniti - abbiano perso il lavoro.

Tutto questo si aggiunge a un ambiente in cui le compagnie petrolifere e del gas, sia upstream che midstream, devono fare tutto il possibile per ridurre i costi e concentrarsi su quelle iniziative strategiche che possono controllare per tornare alla redditività. Tuttavia, allo stesso tempo, queste aziende devono implementare soluzioni tecnologiche che possano fare di più di un semplice taglio dei costi. Queste soluzioni devono anche contribuire ad aumentare l'efficienza delle operazioni esistenti e migliorare la sicurezza, la conformità e l'impatto sull'ambiente e sulla società.

* Il New York Times, "I prezzi del petrolio: Cosa c'è dietro la volatilità? Semplice economia", 29 settembre 2016.

Rischi e sfide per l'industria

Le interruzioni degli oleodotti e dei gasdotti possono avere un grande impatto sulla sicurezza pubblica quando qualcosa va storto. Per esempio, consideriamo l'esplosione di gas del 2010 che si è verificata a San Bruno, CA. Le saldature difettose non sono riuscite a soddisfare l'aumento della pressione del gas derivante dalla crescente domanda di energia, causando una grave esplosione che ha prodotto un muro di fuoco alto più di 1.000 piedi. Trentacinque case sono state distrutte, otto persone sono morte, il prezzo delle azioni della società è crollato e le cause legali che ne sono seguite hanno ulteriormente danneggiato la reputazione del fornitore.

O prendiamo l'esempio più recente dell'esplosione di un oleodotto che si è verificato nella contea di Shelby, AL il 31 ottobre 2016. In questo caso, il più grande gasdotto del paese - stimato per trasportare il 40-50% di tutta la benzina usata sulla costa orientale - è esploso dopo che un subappaltatore ha colpito accidentalmente il gasdotto con una ruspa. L'incidente uccise un operaio, ne ferì altri quattro e causò la perdita di quasi 400.000 galloni di gas. L'intera azienda è stata chiusa per sei giorni e la distribuzione di benzina a valle è stata notevolmente ritardata.

Ci sono molti altri esempi di incidenti come questo in tutto il paese e, sfortunatamente, altri potrebbero verificarsi. Per mantenere tutti al sicuro, i regolatori hanno imposto leggi e regolamenti più severi, controlli più rigorosi e multe più severe per la non conformità. E non sono solo i regolatori; anche i leader della comunità stanno facendo pressione sulle compagnie petrolifere e del gas per aumentare la sicurezza e aggiornare le infrastrutture obsolete che potrebbero portare a futuri incidenti.

Mentre questi sono esempi di pressioni esterne, le compagnie petrolifere e del gas affrontano anche la loro parte di sfide interne. Esempi di sfide interne includono:

  • Lotte costanti per far incontrare domanda e offerta in tempo reale
  • Un "gap di talenti" molto reale, che avrà un effetto negativo sulle operazioni, la crescita dell'azienda e la redditività
  • Una scarsità di risorse per affrontare i guasti dell'automazione remota e i problemi di performance di fronte a sistemi sempre più complessi
  • Tagli ai bilanci di capitale per la sostituzione o la riparazione delle attrezzature
  • Aumento della pressione su condutture o stazioni di compressione obsolete (a causa dell'aumento dei volumi)
  • Le continue sfide contabili affrontate dai produttori a monte legate al "foglio di squilibrio"

Queste sfide sono rappresentate da citazioni reali di compagnie petrolifere e di gas naturale:

“ Stiamo sperimentando tempi morti inaccettabili con i nostri sistemi IT sempre più complessi".

“ Dobbiamo inviare un esercito di persone in località remote per monitorare manualmente le parti critiche dell'oleodotto se i sistemi sono fuori uso".

“ In alcuni casi, non abbiamo le competenze tecniche IT, le persone o le risorse per risolvere i problemi di sistema nelle sedi remote".

“ Dobbiamo dimostrare che siamo in regola - e non possiamo mancare di dati, altrimenti possiamo essere multati".

“ Stiamo aggiungendo sempre più complessità ai nostri sistemi di condutture, rendendoli sempre più fragili".

“ Abbiamo problemi a mantenere l'accuratezza del nostro foglio di sbilanciamento del gas".

Tutte queste sfide esistono in un ambiente in cui l'importanza complessiva e la dipendenza dal petrolio e dal gas naturale sono aumentate significativamente negli ultimi 10 anni, nonostante l'attuale eccesso di prodotto e il conseguente basso livello dei prezzi. Chiaramente, le compagnie petrolifere e del gas devono considerare attentamente le loro opzioni per trovare il giusto percorso per tornare alla redditività.

La modernizzazione dei sistemi di automazione e l'aggiornamento degli asset SCADA invecchiati è un'area in cui i mandati di snellire le operazioni, aumentare l'efficienza e soddisfare regolamenti sempre più severi produce rapidi ritorni.

Gli approcci convenzionali allo SCADA falliscono

Molte compagnie petrolifere e del gas hanno cercato di risolvere questi problemi con server IT convenzionali che eseguono applicazioni critiche come SCADA/HMI e servizi Historian in più sedi.

Eppure un tale approccio può presentare molte sfide:

  • La breve vita utile dei server convenzionali (in media da tre a cinque anni)
  • L'implementazione tradizionale di server separati per ogni applicazione critica
  • La necessità di più server per ottenere la ridondanza
  • I vincoli di spazio ed energia in luoghi remoti
  • La persistenza dei tempi morti non pianificati
  • Il tempo, la manodopera e le competenze IT necessarie per eseguire la manutenzione, gli aggiornamenti o le riparazioni
  • Le interruzioni nella raccolta dei dati che minano l'utilità delle applicazioni di analisi dei dati
  • L'incapacità di diagnosticare probabili difetti o guasti, se non dopo il fatto

Per superare le limitazioni, le inefficienze e le responsabilità di questi approcci convenzionali, spesso obsoleti, i dirigenti si rendono conto che hanno bisogno di modernizzare i sistemi per superare le sfide intrinseche e mantenere le attrezzature, le operazioni e le condutture attive e funzionanti.

Virtualizzazione, funzionamento sempre attivo e analisi in tempo reale

Molte compagnie petrolifere e del gas lungimiranti stanno ora sfruttando la combinazione di virtualizzazione, funzionamento always-on e analisi dei dati in tempo reale per guidare i loro sistemi business-critical. Queste tre tecnologie sono state ampiamente adottate dalle aziende per un po' di tempo, ma sono relativamente nuove per le operazioni dell'industria del petrolio e del gas. Insieme, hanno il potenziale per aiutare a ridurre i costi, ottimizzare le operazioni e permettere alle compagnie petrolifere e del gas di eseguire una manutenzione predittiva (piuttosto che rimuginare per reagire a un guasto o a un'avaria).

La virtualizzazione offre risparmi sui costi ed efficienza

La virtualizzazione permette alle aziende di eseguire più applicazioni su una piattaforma. Invece di un rapporto server-applicazione 1:1, la virtualizzazione supporta un rapporto server-applicazione uno a molti. Permettendo a un server di fare il lavoro di molti server, qualsiasi organizzazione può migliorare la scalabilità e risparmiare sui costi dell'infrastruttura.

Tuttavia, anche se la virtualizzazione è uno strumento potente per aumentare l'efficienza, comporta alcuni rischi propri. Più applicazioni sono in esecuzione su una qualsiasi piattaforma, più importante diventa quella piattaforma. Se un server virtualizzato va giù, più applicazioni possono andare giù con esso, portando a tempi morti e/o all'impossibilità di vedere cosa sta succedendo in SCADA, Historian, o altre applicazioni critiche. Per questo motivo, è essenziale che la piattaforma virtualizzata sia protetta dai guasti.

I sistemi con tolleranza ai guasti eliminano i tempi morti non pianificati

Le compagnie petrolifere e del gas hanno bisogno di soluzioni fault-tolerant che assicurino una disponibilità vicina al 100% delle loro applicazioni essenziali, al fine di evitare interruzioni, il costo dei tempi morti e i rischi per la loro reputazione aziendale.

Molte soluzioni IT e OT commercializzate per l'industria petrolifera e del gas dichiarano un'alta disponibilità, ma "abbastanza vicino" non è probabilmente "abbastanza buono". La differenza tra "tre nove" (99,9 per cento) e "cinque nove" (99,999 per cento) di disponibilità è enorme, e lo è anche il costo di pagare per i tempi di inattività non pianificati.

Un importante sottoprodotto dell'uso di un sistema veramente tollerante ai guasti è, naturalmente, che anche il flusso di dati in tempo reale da tutte le applicazioni business-critical alla sala di controllo (o data center) è ininterrotto.

L'analisi dei dati in tempo reale rende la manutenzione predittiva una realtà

A breve, medio e lungo termine, la capacità delle compagnie petrolifere e del gas di catturare e analizzare un flusso costante di dati in tempo reale dalle loro operazioni sta diventando sempre più essenziale per il loro successo.

Oggi, i dati accurati in tempo reale permettono ad alcune compagnie petrolifere e del gas di risparmiare centinaia di migliaia di dollari ogni mese, nel reporting dei fogli di squilibrio. Altre - sfruttando la migliore visibilità che i sistemi con una disponibilità del 100% e nessun dato perso possono fornire - sono in grado di eseguire la manutenzione predittiva, identificando i probabili punti di guasto in anticipo e prendendo le misure correttive. Altri ancora stanno collegando i dati che le loro applicazioni generano all'analisi dei Big Data, ottenendo nuove informazioni su ogni aspetto delle loro operazioni e preparandosi per l'Internet industriale delle cose (IIoT).

Il percorso più veloce per tagliare i costi e migliorare l'efficienza è quello di eliminare i guasti e prevenire in modo proattivo i tempi di fermo delle attrezzature e delle condutture (e le relative perdite). Le soluzioni tecnologiche avanzate di Stratus Technologies - soluzioni in grado di migliorare la scalabilità, i tempi di attività, la manutenzione predittiva e altro ancora - sono un modo collaudato per le compagnie petrolifere e del gas di ottenere questi risultati.

Una soluzione unica e semplice da utilizzare

Oggi, l'industria del petrolio e del gas sta attraversando drastici cambiamenti, come risultato di un calo dei prezzi che sembra essere la nuova norma per il prossimo futuro. Queste nuove condizioni hanno creato un corrispondente spostamento delle priorità, dove le compagnie petrolifere e del gas non possono più permettersi di concentrarsi principalmente su iniziative di espansione e crescita, ma devono invece ridurre i costi, migliorare l'efficienza delle operazioni e proteggere le infrastrutture esistenti. In breve, devono fare tutto il possibile per ottenere il massimo dalle loro risorse attuali e cercare di massimizzare la redditività.

Il percorso più veloce per tagliare i costi e migliorare l'efficienza è quello di eliminare i guasti e prevenire in modo proattivo i tempi di fermo delle attrezzature e delle condutture (e le relative perdite). Le soluzioni tecnologiche avanzate di Stratus Technologies - soluzioni in grado di migliorare la scalabilità, i tempi di attività, la manutenzione predittiva e altro ancora - sono un modo collaudato per le compagnie petrolifere e del gas di ottenere questi risultati.

Stratus ha un'esperienza trentennale nel prevenire i tempi di inattività e nell'assicurare il massimo rendimento delle risorse. Il nostro fiore all'occhiello ftServer® integra le tecnologie chiave di virtualizzazione, tolleranza ai guasti (disponibilità superiore al 99,999 per cento) e acquisizione di dati in tempo reale in un'unica soluzione. I nostri clienti-upstream, midstream e downstream sono soddisfatti della sua semplicità operativa, del modello di supporto proattivo e della facilità di servizio. Mentre implementiamo soluzioni che attingono alla tecnologia avanzata, ci preoccupiamo soprattutto di soddisfare le esigenze specifiche di ogni cliente.

Se state pensando di modernizzare i vostri sistemi di automazione del petrolio e/o del gas, ma non siete sicuri da dove cominciare, contattateci. Per oltre 30 anni Stratus Technologies ha aiutato le aziende a mantenere i loro sistemi continuamente operativi, e saremmo lieti di avere l'opportunità di vedere come possiamo aiutarvi.

Per saperne di più, visitate www.stratus.com.

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