Nederlandse Aardolie Maatschappij BV (NAM) Groningen Long Term (GLT) Project

 

 

Klant:	Nederlandse Aardolie Maatschappij BV (NAM) / Groningen Long Term-project (GLT)
Locatie:	Nederland
Orderdatum:	1996
Afronding:	2006
Sector:	Olie en gas

Over de klant
De cost of ownership is belangrijk voor de upgrade van een van 's werelds grootste gasvelden in Groningen door de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM). Yokogawa's betrouwbare veldinstrumentatie en een netwerk van controlesystemen verbonden met een centraal, breed controlesysteem, waarschijnlijk het grootste ter wereld, bieden een geheel nieuw niveau van automatisering dat NAM's streven naar minimale tussenkomst ondersteunt.

Compressoren
NAM's gasveld in Groningen is sinds 1959 in gebruik. Verschillende kleinere upgrades hebben de noodzaak om een grootschalige renovatie uit te voeren telkens uitgesteld. Maar er werd verwacht dat de vrije productie voor 2010 zou stoppen. Om toegang tot de resterende reserves te garanderen en om de rol van swing-producent voort te zetten, gebruikt het Groningen Long Term-project (GLT) van de NAM compressoren. De eerste boorputcluster werd in 1998 uitgerust met een compressor als onderdeel van een eerste-fasecontract voor 11 clusters. Uiteindelijk zullen alle 29 productieclusters in het veld een upgrade ondergaan waarbij de gasproductie voor 40 jaar veilig gesteld wordt. NAM produceerde zelf gedetailleerde functionele specificaties voor GLT en nodigde andere bedrijven uit zich voor specifieke delen van de opdracht aan te melden: engineering, constructie, levering van centrifugale compressoren, compressoraandrijving (zowel elektrische motoren als gasturbines) en instrumentatie/automatisering.

Er werd aan de geschikte leveranciers gevraagd consortia te vormen. De consortia die op de lijst kwamen, namen deel aan een ontwerpprijsvraag. Bij de beslissing woog NAM de total cost of ownership af tegen de kracht van het ontwerp en het gebruik van de allernieuwste technologie. Stork GLT was het winnende consortium en vormde een rechtspersoon met een kantoor in de provincie Groningen. Binnen Stork GLT is Yokogawa de Main Instrument Vendor (MIV) die de benodigde instrumentatie en automatisering biedt, waaronder veldinstrumenten en beheersystemen, ultrasone metersystemen, veiligheidssystemen, gedistribueerde controlesystemen (DCS's) en fabrieksinformatiebeheersystemen (PIMS). Stork GLT is verantwoordelijk voor de projectuitvoering van de renovatie en het onderhoud van de clusters. Tot Yokogawa's werkzaamheden behoren de ingebruikname, start en het onderhoud van alle instrumentele systemen.

Minimale tussenkomst
Het operationele concept van NAM is gebaseerd op minimale tussenkomst; dit betekent 'Eyes on, hands off'. NAM werkt alleen met dagdiensten waardoor de productie op afstand volledig geautomatiseerd is, inclusief binnen 60 minuten alarmloos opstarten van clusters vanuit stand-bystand. Onder normale bedrijfsomstandigheden bij het wijzigen van doorvoer, moeten de werkzaamheden stabiel en alarmloos zijn. Routinematige bedieners- en onderhoudstaken moeten eveneens volledig geautomatiseerd worden om de bezoekjes aan de clusters te kunnen minimaliseren. De compressiefaciliteiten moeten ook een hoog vermogen hebben, evenals de mogelijkheid tot online monitoring van prestaties en diagnostiek op afstand. Als er midden in de nacht bijvoorbeeld een probleem optreedt, wordt de diensthebbende operator thuis gewaarschuwd. Hij of zij kan met een computer en ISDN-lijn op het controlenetwerk van de betreffende locatie inloggen en het probleem op afstand oplossen.

Gedistribueerd netwerk
Elk van de 29 clusters in Groningen (met gemiddeld ongeveer 10 boorkoppen) heeft zo'n 25.000 tagnummers. In het totale veld zijn er naar schatting 640.000 tagnummers, beheerd door ongeveer 460 stations in 25 domeinen. Om dit enorme systeemformaat aan te kunnen, moest Yokogawa de capaciteit van het CENTUM, geïntegreerd controlesysteem, uitbreiden. (Dit kenmerk is vanaf begin 2004 standaard in CENTUM opgenomen en zal een miljoen tags, 512 stations en 31 domeinen kunnen verwerken!) Het projectconcept is gebaseerd op het gebruik van moderne, al in de praktijk bewezen technologieën. Dit betekent dat wijzigingen in de technologie tijdens de duur van het project verwerkt moeten kunnen worden terwijl een algemene systeemarchitectuur wordt onderhouden. Lokale controlesystemen in de productieclusters zijn gebaseerd op het modulaire CENTUM, samen met Yokogawa ProSafe-veiligheidssystemen, Exaquantum, Plant Information Management System (PIMS) en instrumentatie. Beveiligde datacommunicatielinks verbinden deze systemen vervolgens door middel van TCP/IP met een universeel CENTUM en universeel PIMS. Het CENTUM en PIMS zijn gevestigd in een permanent bemande centrale controlekamer waardoor clusters onbemand kunnen functioneren.

Uit economische overweging en omwille van efficiency bepaalt NAM per cluster of de lokale I/O-architectuur van CENTUM of die op afstand wordt gebruikt. Deze beslissing hangt af van welke het beste bij het project past. De meeste clusters worden beheerd door een CENTUM-systeem met het lokale I/O-systeem. De clusters op een afstand van tot 5 kilometer echter gebruiken de intelligente I/O-eenheden die met CENTUM communiceren via een ander cluster middels CENTUM's op ethernet gebaseerde FIO-bus. Vanaf de centrale locatie kan elke cluster worden gestart, gestopt en beheerd zonder de aanwezigheid van een lokale operator, zelfs met behoud van 100% productiviteit. De centrale controlekamer gebruikt daarnaast ook nog Exaquantum PIMS dat de prestatie van de gehele productie constant op de lange termijn controleert.

Vanwege de grootte van het veld in Groningen zal de upgrade gedurende een langere periode plaatsvinden. Een van de eerste technologische veranderingen die vlekkeloos moet worden aangenomen, is de communicatieverbinding met veldinstrumentatie. De eerste clusters die worden geüpgraded, gebruikten conventionele communicatiemiddelen; instrumentatie op latere clusters worden voorzien van Foundation Fieldbus-interfaces. Met dit kenmerk kan NAM ook een Plant Resource Manager-systeem (PRM) implementeren, wat ook de mogelijkheid biedt tot toestandsafhankelijk onderhoud, probleemanalyse en langetermijnanalyse.

Medewerkersbelang
Behalve dat NAM waarschijnlijk 's werelds grootste DCS-netwerk heeft geïmplementeerd, gebruikt het bedrijf het controlesysteem ook om een nauwere band en collegiale sfeer te scheppen onder de medewerkers. NAM heeft op het hoofdkantoor van GLT verschillende Human Interface Stations (HIS's) bij de koffiecorners geplaatst die de productiestatus van het GLT-veld weergeven. Deze HIS's zijn verbindende factoren voor de organisatie geworden: de kennis op kantoor is beschikbaar geworden voor de veldwerkers en het administratieve personeel krijgt directe feedback uit het veld. Deze ervaring pakte zeer positief uit voor NAM en Ruurd Hoekstra, Hoofd Controle en Automatisering bij NAM, kan het idee bij alle fabrieken aanbevelen, omdat het gat tussen kantoor en het veld ermee wordt gedicht. 

 

SYSTEEMGEGEVENS

Systeem:	CENTUM CS/CS3000, veldinstrumenten, zandmonitoring, ultrasone meters, veiligheid, gegevensarchivering
Totale I/O:	25.000 per cluster (11 clusters in de eerste fase)
Toepassingsgebied:	Main Instrument Vendor (MIV) en DCS-automatisering