FAST/TOOLS SCADA-systeem als de basis voor lagere operationele kosten bij NAM

 

Klant:	Nederlandse Aardolie Maatschappij
Locatie:	Den Helder, Nederland
Orderdatum:	Januari 2006
Afronding:	Maart 2009
Sector:	Olie en gas

De Nederlandse Aardolie Maatschappij BV (NAM) heeft een jaarlijkse productie van ongeveer 50 miljard m3 gas en is daarmee de grootste producent van gas in Nederland. Iets meer dan de helft hiervan komt uit het Groningse gasveld en de rest komt uit kleinere velden op andere locaties in het land (12,5 miljard m3) en de velden op de Noordzee (11 miljard m3). Wat begon als een enkel platform, groeide snel uit tot een verzameling productieplatforms verspreid over de Noordzee. Dertig jaar geleden werden de eerste stappen gezet richting een automatiseringsproces waarbij alle platforms in de Noordzee vanuit een centrale controlekamer in Den Helder bestuurd kunnen worden. Omdat de processen die op de verschillende platforms plaatsvinden zo divers zijn, bleek het vinden van een uniforme oplossing een enorme uitdaging. Daarom werd er besloten een telemonitorsysteem te plaatsen zodat elk platform apart gemonitord kon worden. In de jaren daarop veranderde er veel. Niet alleen ontwikkelde de technologie zich, ook het aantal platforms nam toe. Hierdoor nam het aantal gegevens uit het veld ook constant toe en kon het telemetriesysteem dat aan het begin was gekozen, niet langer effectief worden onderhouden. Er werd een oplossing gevonden in de vorm van een lokale dataconcentrator. Door dit in het bestaande systeem te installeren, werden de inmiddels enorme gegevensstromen gemakkelijker te beheren. Uiteindelijk werd deze oplossing door andere technologische ontwikkelingen op de markt overbodig gemaakt. De operationele personeels- en onderhoudskosten werden te hoog en het risico op schade werd te groot. Daarom werd het nodig een nieuw systeem te introduceren om de operationele kosten te verlagen en het proces verder te optimaliseren. Martin Dantuma van NAM's SCADA Operation Liaisons, legt uit: “Een voorwaarde was dat de besturing en het beheer van alle platforms gecentraliseerd moest worden binnen het NAM-kantoor in Den Helder en dat de gegevens uit het veld beter gebruikt moesten worden. Hierdoor zouden onderhoudswerkzaamheden in het veld veel efficiënter worden.” 

De oplossing werd gevonden in het FAST/TOOLS toezicht- en gegevensacquisitiesysteem (SCADA-systeem) van Yokogawa. 

Field Wide PAS*-Project
De daadwerkelijke introductie van het SCADA-systeem, onder de naam Field Wide PAS, werd voorafgegaan door een langdurig proces. Het project onderscheidt zich enigszins van andere vergelijkbare projecten omdat de meerderheid van de platforms van elkaar verschilt. De Noordzee-platforms kunnen grofweg in twee soorten worden ingedeeld: locaties waar de besturing volledig pneumatisch is en locaties die uitgerust zijn met een gedistribueerd besturingssysteem (DCS). Bovendien zijn deze systemen door verschillende fabrikanten gemaakt en van verschillende generaties. Deze systemen uniform in het SCADA-systeem verwerken was een van de belangrijkste eisen die aan het Field Wide PAS-project werd gesteld. Om dit soort interface mogelijk te maken op de pneumatisch bestuurde platforms, werden deze uitgerust met een op PLC gebaseerd systeem met beperkte functionaliteit. Dit systeem zorgt ervoor dat signalen van het platform naar land gezonden kunnen worden en maakt uitbreiding in de toekomst mogelijk.
* PAS: procesautomatiseringssysteem 

“Op alle locaties waar een DCS werd geïnstalleerd, werd onderzocht of de relevante versie de mogelijkheid van interactie met FAST/TOOLS bood. Als er geen interactie mogelijk was, werd het DCS bijgewerkt of gemigreerd. In totaal werden zes Yokogawa-systemen en verschillende systemen van andere fabrikanten bijgewerkt of gemigreerd. De bekabeling die al in het veld was aangelegd, kon worden behouden in het geval van de Yokogawa-systemen aangezien er alleen nieuwe hardware moest worden aangesloten. De ingebruikname vond daardoor snel plaats", vertelt Dhr. Dantuma. Wat opviel aan het project was de geweldige samenwerking. Hij voegt toe: “Het Field Wide PAS-systeem wordt over een aantal locaties verspreid waarbij veel leveranciers betrokken zijn. Ondanks het grote aantal partijen betrokken bij het project verliep alles voorspoedig. Alle partijen werkten goed samen, vooral de technische experts van verschillende leveranciers. De technische oplossingen die werden ontwikkeld, overschreden in veel gevallen de verwachtingen zelfs.” 

Informatie door de organisatie heen gebruikt
De komst van het SCADA-systeem vergrootte de resolutie van gegevens en daardoor werd de gegevensstroom naar land verbeterd. Het aantal tags van DCS en SCADA nam toe van 200 naar minstens 100.000 voor elke locatie. Het lijkt er dus op dat er meer gegevens worden gebruikt en dat deze gegevens nauwkeuriger zijn. Daarnaast worden de verbindingen tussen de onshore en offshore platforms constant gecontroleerd met het nieuwe systeem. “Dit vereenvoudigt niet alleen het monitoren van de infrastructuur, maar zorgt er ook voor dat die efficiënter gebruikt kan worden”, verklaart Dhr. Dantuma. 

De informatie wordt in Den Helder gepresenteerd met FAST/TOOLS. “Alle afbeeldingen van de verschillende systemen worden gekopieerd en vereenvoudigd. Door dat te doen, kunnen we een uniforme weergave van de informatie garanderen, ondanks de grote verscheidenheid tussen de verschillende DCS-systemen. Het risico op fouten neemt ook af dankzij de heldere en duidelijke weergave”, aldus Dhr. Dantuma. Een identiek systeem is in het NAM-kantoor in Assen geïnstalleerd, naast het systeem in Den Helder. Deze extra installatie zorgt niet alleen voor aanvullende beveiliging, maar zorgt er ook voor dat de platforms vanaf twee verschillende locaties bediend kunnen worden. 

De signalen verzonden vanuit de verschillende velden naar het Field Wide PAS-systeem worden niet alleen gebruikt voor de bediening van de platforms. Dhr. Dantuma legt uit: “Behalve de interface naar het SCADA-systeem, werd er ook op alle locaties een interface naar de geschiedenistool geïnstalleerd zodat dezelfde gegevens gelezen kunnen worden. De coördinatie van beide systemen heeft wat tijd gekost, maar het resultaat is dat iedereen die bevoegd is het DCS-systeem kan inzien.” De gegevens worden ook in het voordeel van de organisatie gebruikt, bijvoorbeeld door de afdeling Sales of door de engineers. 

Centrale controlekamer in Den Helder

Probleemloze ingebruikname
De ingebruikname midden op de Noordzee is geen gemakkelijke taak, vooral niet wanneer het om meer dan 20 platforms gaat. Dhr. Dantuma legt uit: “De ingebruikname hing af van de periodes waarop het platform stilgelegd was aangezien er dan andere activiteiten plaats zouden vinden. Om ervoor te zorgen dat alles soepel zou verlopen, hebben we vele maanden van tevoren al gedetailleerde plannen opgesteld. Zelfs de SAT-tests werden verschillende maanden voor de ingebruikname op het platform uitgevoerd.” Door zulke grondige voorbereidingen en dankzij de uitstekende samenwerking met de verschillende leveranciers, verliep de ingebruikname vlekkeloos. 

Een onderdeel van het proces is het controleren van de tags. “Je kunt het DCS vergelijken met een oliedrum met tags”, legt Dhr. Dantuma uit. “De tags worden ingedeeld in categorieën, elk met een prioriteit. Alle tags met prioriteit 1 en 2 hebben betrekking op veiligheid, het milieu en productieverlies en zijn voor 100% getest. Tags met prioriteit 3 (operationele ondersteuning) zijn voor 80% getest. Van de tags met prioriteit 4 (geen direct ingrijpen van de medewerker noodzakelijk), 5 (situatieverslagen) en 6 (analoge waarden) worden alleen de belangrijkste gecontroleerd.” 

De eerste besparingen 
Zijn er al concrete besparingen waargenomen? Dhr. Dantuma gaat verder: “Op het gebied van onderhoud zien we al besparingen. Deze besparingen zijn ontstaan doordat we alle platforms in combinatie met de betreffende infrastructuur kunnen beheren. We hoeven niet langer voor elk klein geval naar zee af te reizen wat natuurlijk niet kostenefficiënt is. Maar we verwachten nog winst op het gebied van procesoptimalisatie. Er worden nog steeds persoonlijke controles uitgevoerd, maar we verwachten dat dit in de nabije toekomst ook volledig automatisch zal gebeuren. Ten slotte heeft dit project een goede basis gelegd voor het besparen op operationele kosten.” 

Automatisering zal in het veld worden geïntroduceerd. Volgens Dhr. Dantuma: “De logica die nodig is om te bepalen welke kleppen op een platform open staan en welke niet, wordt nu geoptimaliseerd. Daarbij onderzoeken we of we vaker en gedurende langere perioden onbemand kunnen handelen. Er is nu veel meer informatie beschikbaar, zodat de medewerker op het platform zijn/haar werk ook aan land, in Den Helder, kan uitvoeren. We kunnen de volgende stap zetten door automatisering naar de apparatuur over te brengen en hierdoor ligt volledig beheer van de platforms aan land binnen handbereik. In principe liggen alle componenten al klaar. Daarnaast voert Yokogawa alle onderhoudswerkzaamheden uit vanaf het kantoor in Amersfoort waardoor het onderhoudsproces ook enorm vereenvoudigd is. Ten slotte is het systeem zelf ook een stuk makkelijker te onderhouden. Het gaat simpelweg om het verwijderen van de ene kaart en het invoeren van de andere.”