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Montag, 3. Februar 2014

Echtzeit-Gasanalyse in der Cloud

PML bietet Kunden relevante Gasanalysedaten in Echtzeit dank der Thin Client-Möglichkeiten von InduSoft Web Studio


  • Echtzeitdaten gewährleisten kostengünstige, zielgerichtete und sichere Bohrungen

  • Mit den Features von InduSoft Web Studio wie Trendanalyse, Alarmmeldungen, integrierten Treibern und Berichterstellung erhalten Kunden von PML ein effizientes Komplettpaket

  • Die Bereitstellung von Daten in der Cloud (via Satellit) ermöglicht die standortunabhängige Benachrichtigung von Kunden im Falle von Stör- und Notfällen

Abb. 1: InduSoft Web Studio ermöglicht die Echtzeit-Überwachung von Gasbohrungen vor Ort in der Cloud.



Hintergrund

Bei Öl- und Gasbohrungen sind die Sicherheit der Mitarbeiter und die Unversehrtheit der Bohrstätte die wichtigsten Kriterien. PML Exploration Services LLC bietet Gasanalysen in Echtzeit. Möglich wird dies durch die umfassenden webtauglichen Tools des InduSoft Web Studio SCADA-Softwarepaketes. Mithilfe dieser Tools unterstützt PML die Betreiber von Bohranlagen dabei, Arbeiten zeiteffizienter umzusetzen, Investitionen in die Bohranlage sinnvoll zu tätigen und Sicherheit bei den Bohrungen durch minutengenaue Gasanalysen und detaillierten Informationen zur Bodenbeschaffenheit, die im Web einsehbar sind, zu gewährleisten.

InduSoft Web Studio ermöglicht es Unternehmen wie PML ihre Daten in der Cloud zu speichern, damit Bohranlagenbetreiber und Betriebsleiter jederzeit und von allen Standorten aus Zugriff auf relevante Daten haben. PML betreibt derzeit über sechzig aktive Systeme, die landesweit eingesetzt werden und schnelle Ergebnisse liefern. Dadurch sind Betriebsleiter in der Lage, sich über Smartphones, Tablet-Computer, Textnachrichten und sogar SMS über den aktuellen Stand der Dinge zu informieren.

Echtzeitdaten bieten PML die Möglichkeit, wichtige Informationen direkt an seine Kunden zu übermitteln, auch dann, wenn mehrere Anlagen gleichzeitig überwacht werden. Bohrgeschwindigkeit, Bohrrichtung und Ladekapazitäten lassen sich kostensparend optimieren, direkt nachdem die dafür notwendigen Informationen vorliegen. Der gesamte Arbeitsablauf wird dadurch kostengünstiger, sicherer und effizienter.

Abb. 2: Mittels vertikaler Trend-Diagramme ist es Fachleuten möglich, die Chromatographie der enthaltenen Gase und die Schlüsselindikatoren zu ermitteln, die für die Produktivität der Bohrstätte ausschlaggebend sind.


Die Herausforderung

Als PML zu Beginn seiner Arbeit Gas- und Bodenbeschaffenheitsanalysen erstellte und dem Kunden vorlegte, gab es auf der Bohranlage keine Systeme, die es dem Leiter der Bohrstätte und den verantwortlichen Büromitarbeitern ermöglicht hätten, auf aktuelle Informationen zugreifen zu können. Zweimal täglich wurden den Mitarbeitern der Anlage und den Büros Berichte zur Gas- und Bodenbeschaffenheit übermittelt. Zwischen der eigentlichen Analyse und den fertiggestellten Berichten für den Kunden konnten bis zu zwölf Stunden liegen.   

Die Berichte enthalten wichtige Daten über die Rohöl- und Naturgasvorkommen auf der Anlage sowie Informationen über die Beschaffenheit von Felsen und Gestein, die aus sicherheits- und arbeitstechnischen Gründen abgetragen werden müssen. Die kontinuierliche Überwachung der einzelnen Gasbestandteile und deren Mengen in Verbindung mit den Bohrinformationen ist aus Sicherheitsgründen unerlässlich und ein maßgeblicher Faktor bei der zeitnahen Entscheidungsfindung im Hinblick auf den ROI (Return on Investment) der jeweiligen Bohranlage.

Das Zeitgefälle zwischen der Übermittlung der Berichte und der Anpassungen am Bohrsystem, die sich aus den Analysedaten ergeben, kann zu erheblichen Problemen führen und sich als potenzielle Gefahr für die gesamte Bohranlage erweisen. Die Kunden verlangten daher nach einem System, das Informationen und Analysedaten in sehr viel kürzeren Zeitabständen liefert.  

Um den Mitarbeitern der Bohranlage Echtzeitinformationen an die Hand zu geben, die ein sichereres und effizienteres Arbeiten erlaubten, suchte PML nach einer Lösung, die auf der Cloud-Technologie und webbasierten Anwendungen basierte.

InduSoft bot die optimale SCADA-Anwendung mit allen gewünschten und einfach zu konfigurierenden webbasierten Lösungen, wie den Web Thin Client und den Studio Mobile Access Thin Client.

Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Auswahl der SCADA-Software war die Möglichkeit, sie in allen Ländern der Welt nutzen zu können. PML hat ihren Firmenstammsitz in den USA und plant international zu expandieren. Um die Anwendungen in der Nutzerschnittstelle und die Berichte in andere Sprachen übersetzen zu können, benötigte PML eine SCADA-Software, mit der einfache und kundengerechte Übersetzungen sowie technische Einheiten gemanagt werden konnten. InduSoft Web Studio unterstützt Unicode-Fonts, mit denen zahlreiche Schriften wie das lateinische Alphabet, Kyrillisch, Griechisch, Chinesisch und Kanji lesbar sind. Mit nur einem Klick wird die gesamte Anwendung von einer Sprache in die andere übersetzt.



Abb. 3: Mitarbeiter der Bohranlage konfigurieren die Geometrie der Bohrstätte mithilfe einer intuitiven und detaillierten Grafikoberfläche. Auf dem Bildschirm sind auch die Leitungen zu sehen, die dem Bohrgestänge hinzugefügt werden.


Die Lösung

PML entschied sich für InduSoft Web Studio als SCADA-Lösung, weil es den Bedürfnissen seiner Kunden gerecht wurde. Auf ungefähr sechzig aktiven Bohrstätten wird InduSoft Web Studio für die Sammlung, Analyse und Veröffentlichung von Bohranlagedaten genutzt. Die Daten werden kontinuierlich von PML-Mitarbeitern direkt auf der Bohranlage überwacht und umgehend via Satellit an den Kunden und den verantwortlichen Bereichsleiter von PML übermittelt. Die Mitarbeiter der Bohranlage haben die Möglichkeit, sich via Web Thin Client über Änderungen zu informieren und auf Berichte in der Cloud zuzugreifen.

PML setzt auf den Bohranlagen flexible Systeme ein, die aus mobilen Containern bestehen. Von dort aus überwachen zuständige PML-Mitarbeiter Gaswerte und Informationen über die Bohrstätte und untersuchen die auf der Bohranlage entnommenen Bodenproben. Die InduSoft Web Studio SCADA-Software ist auf einem 17“-Laptop installiert, der an einen 24“-Bildschirm angeschlossen ist und als Server am Standort dient. Das tragbare Gasanalysegerät von PML sowie die mobile Kontroll- und Datensammlerlösung bedient sich einer speicherprogrammierbaren Steuerung. Die SPS auf der Bohranlage kommuniziert mit IWS via Modbus-Protokoll. Auf der Anlage verfolgen PML-Mitarbeiter mithilfe der Diagramm- und Trendanalysefunktion der Software Änderungen der Gasbeschaffenheit allgemein, die einzelnen Bestandteile des Gases, Bohrinformationen und Bodenbeschaffenheit.

Die Daten aus der SCADA-Software werden dann über Satellit in die Cloud übermittelt, wo sie über Web Thin Clients und Studio Mobile Access abgerufen werden. Diese Funktionen lassen sich in InduSoft Web Studio spielend leicht konfigurieren. John Parsons, Präsident und CEO von PML Exploration Services, lobt dessen Vorzüge: „Einer der wichtigsten Vorteile von InduSoft Web Studio war, dass wir den Code für cloudbasierte Technologie nicht von null an entwickeln mussten. Was wir brauchten, war bereits komplett in der Software enthalten. Dadurch sind wir in der Lage, den Kunden direkt mit Informationen zu bedienen und ihm eine effiziente Web-Lösung zur Verfügung zu stellen.“

Die Studio Mobile Access (SMA)-Lösung reagiert auf die in InduSoft Web Studio integrierte Störfallfunktionen (per E-Mail oder SMS) und ermöglicht es PML, seinen Kunden Fehlermeldungen (Störfälle) zu übermitteln. Nach Eingang der Störfallmeldung kann sich der Nutzer über jedes Smartphone wie iPhone, Android, Blackberry oder dem WindowsPhone 7 in das System einloggen und die meldungsrelevanten Kennwerte überprüfen.

Die Ergebnisse der Analyse werden außerdem an die SQL-Datenbank gesendet und dort zur späteren Sichtung oder Auswertung gespeichert. InduSoft verfügt über eine patentierte Methode, um mit SQL-Datenbanken zu kommunizieren. Mithilfe einfachster Konfigurationen lassen sich Daten an entsprechende Datenbanken senden und von diesen empfangen. Dank dieser Funktion gelingt es InduSoft, für seine Kunden eine maßgeschneiderte Lösung in relativ kurzer Zeit zu entwickeln und umzusetzen. Kunden wie PML genießen dadurch den Vorteil, zeitnah wirkungsvolle Lösungen zu entwickeln.

Das systemeigene und flexible Sicherheitssystem von InduSoft Web Studio ermöglicht es PML Daten aus mehreren Bohranlagen in einer Cloud zusammenzufassen, wobei die Daten nur über die Eingabe des Namens und Passwortes des Nutzers einsehbar sind, der auf dem Web Thin Client (Webbrowser) eingeloggt ist. Mit InduSoft Web Studio hat sich PML für das SaaS-Modell (Software as a Service) entschieden und kann nun seinen Kunden (Endnutzer) den standortunabhängigen Zugriff auf Echtzeit-Daten bieten, wodurch die zeitverzögerte und kommunikationsintensive Berichtübermittlung überflüssig gemacht wird.

 

Das Ergebnis

Das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen PML und InduSoft ist eine SCADA-Lösung für Gas-, Bohr- und Bodenanalysen, die der steigenden Nachfrage nach cloudbasierten Informationen gerecht wird. Betriebsleiter von Öl- und Erdgasbohranlagen sind in der Lage, Maßnahmen anhand von Echtzeit-Daten zu ergreifen, wodurch Sicherheitsstandards gewahrt, Zeit und Kosten bei den Bohrungen eingespart und die Unversehrtheit der Bohrstätte gewährleistet werden. Dank der Web-Lösung von InduSoft Web Studio hat PML einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil im Bereich Boden- und Oberflächenanalyse errungen und positioniert sich dadurch in der Branche ganz weit vorne.

Da die Anwendungen von InduSoft Web Studio stets mit den neuesten Softwareversionen kompatibel sind, ist PML immer auf dem neusten Stand moderner Technologien, auch wenn SPS und Geräte nicht mehr aktuell sind. IWS verfügt über mehr als 240 Treiber, die mit allen großen SPS Herstellern kommunizieren und bietet OPC-Unterstützung. Dadurch lässt sich problemlos eine Anwendung konfigurieren, die mit neuen Gerätekombinationen oder sogar Geräten, die nicht unbedingt auf die Datenübermittlung per IWS ausgerichtet sind, funktioniert.

Mit dem EDGE-System hat PML die von InduSoft bereitgestellte Technologie im Hinblick auf seine Kernkompetenz (Bohrungsarbeiten) optimiert und aufgerüstet und sich dadurch langfristig einen Wettbewerbsvorteil in der Branche gesichert.

Durch die einfache Übersetzungsfunktion und den kompatiblen Unicode-Fonts von InduSoft Web Studio kann PML flexibel genug agieren, um aus einem nationalen ein internationales Unternehmen zu machen.

PML sieht für die Zukunft eine weitere Zusammenarbeit mit InduSoft vor und möchte das bereitgestellte System weiterentwickeln, um Echtzeitanalysen der Fels- und Gesteinsformationen durchführen zu können, damit die Bohrstätte des Kunden auf sicherem Boden angesetzt wird und sich optimal bezahlt macht.

Ein weiterer Wettbewerbsvorteil bietet sich PML durch die Bereitstellung von Echtzeitdaten zur Bohrstätte wie z. B. Gammastrahlen, freigesetzten Gasbestandteilen, Lithologie, Eindringtiefen und Bohrrichtungen. Kunden sind stets auf dem neuesten Stand und gestalten durch den direkten Austausch zukünftige Lösungen maßgeblich mit.




Abb. 4: Mittels der Analyseansichten sind in Echtzeit der Status der Ventile und der aktuelle Gasdurchfluss im System zu sehen. Über diese Ansicht hat der Nutzer die Auswahl zwischen 3 Arbeitsmodi: „System läuft“, „Durchfluss kalibrieren“ und „Ventile testen“.



Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte Ihren lokalen Vertriebspartner oder direkt an InduSoft unter info@indusoft.com.de.

 

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