Nouvelle solution intelligente à commande thermique pour le jaugeage des réservoirs et la détection des fuites

FLIR et CleanConnect.ai permettent la surveillance à distance du niveau des réservoir et la détection de gaz dans le Colorado

Les États-Unis sont le premier pays producteur de pétrole et de gaz dans le monde, et l’État du Colorado est un producteur notable sur le marché américain. Les nouvelles réglementations du Colorado ont imposé un niveau plus élevé de surveillance des émissions et de protection de l’environnement. Les producteurs de pétrole et de gaz du Colorado se tournent vers FLIR et CleanConnect.ai pour trouver une solution intelligente qui tire parti de l’imagerie thermique et de l’intelligence artificielle pour la surveillance à distance du niveau des réservoirs pour détecter les gaz 24h/24, 7j/7.

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Aux États-Unis, il existe plus de 900 000 puits de pétrole et de gaz actifs. CleanConnect.ai estime que d’ici trois ans, environ 10 000 de ces sites aux États-Unis et au Canada seront surveillés et gérés à distance en exploitant la puissance de l’intelligence artificielle (IA) pour atteindre la conformité environnementale autonome, l’optimisation prédictive et réaliser les opérations sur le terrain. Avec l’adoption de nouvelles réglementations environnementales, les producteurs de pétrole et de gaz dans des États comme le Colorado recherchent des solutions qui permettent la surveillance à distance du niveau des réservoirs et l’imagerie optique des gaz (OGI) pour atténuer les émissions. Des entreprises comme FLIR Systems et CleanConnect.ai sont à l’avant-garde de cette avancée technologique, fournissant des solutions de jaugeage de réservoirs et d’OGI pour améliorer l’efficacité opérationnelle, satisfaire à la conformité réglementaire et soutenir l’indépendance énergétique.

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APPLICATIONS AUX NOUVELLES RÉGLEMENTATIONS

La surveillance du niveau des réservoirs est une pratique essentielle sur les plateformes d’exploitation de pétrole et de gaz. Les niveaux de jaugeage des réservoirs permettent aux équipes de maintenance de s’assurer qu’il n’y a pas de débordement ou de savoir quand le réservoir est vide. Selon l’application, le jaugeage peut également aider à calculer les débits des réservoirs et à identifier les interfaces possibles entre les matériaux susceptibles de provoquer une accumulation (boues) ou des émulsions.

Traditionnellement, les opérateurs utilisent un radar à ondes guidées pour la maintenance des réservoirs, ce qui implique l’ouverture de la trappe de prise d’échantillon en haut du réservoir. L’ouverture de la trappe de prise d’échantillon est un grand émetteur de composés organiques volatils (COV) qui endommagent l’environnement et soulèvent des problèmes de sécurité pour les travailleurs. Dans l’État du Colorado, le projet de loi 19-181 (SB 19-181) du Sénat interdit strictement l’ouverture de la trappe de prise d’échantillon pour ces raisons, avec des contrôles spécifiques des hydrocarbures via les émissions de pétrole et de gaz décrites dans le Règlement 7 du Colorado. Tout cela rend les solutions non invasives et télécommandées indispensables pour la surveillance du niveau des réservoirs.

Une autre facette du Règlement SB 19-181 du Colorado est l’exigence de surveillance des émissions de gaz en temps réel. Actuellement, de nombreux sites emploient des équipes de détection et de réparation des fuites (LDAR) pour inspecter les fuites et enregistrer les résultats tous les 30 jours. Cependant, cette solution peut nécessiter une importante main-d’œuvre, car les composants à inspecter se comptent par centaines, voire par milliers, et sont disséminés en de nombreux endroits.

Même si les opérateurs recrutaient dix fois plus d’équipes LDAR, il serait presque toujours impossible pour les équipes de fournir une surveillance continue des émissions de gaz pour les 43 000 plateformes d’exploitation rien qu’au Colorado. Il est donc crucial de rechercher une solution autonome pour se conformer aux réglementations de l’industrie, réduire les coûts d’exploitation et augmenter l’efficacité des plateformes d’exploitation.

METTRE EN PLACE UNE SOLUTION INNOVANTE

À la suite des nouvelles lois environnementales sur le marché du pétrole et du gaz, CleanConnect.ai a commencé à développer une solution qui exploite l’IA et l’imagerie thermique avec pour optique d’aider les opérateurs pétroliers et gaziers à atteindre la conformité. En recherchant un fournisseur d’imagerie thermique, l’équipe a contacté FLIR Systems, leader du marché, en janvier 2020 pour collaborer sur une solution innovante.

« FLIR a été formidable depuis le début, » a déclaré le COO et co-fondateur de CleanConnect.ai, David Conley. « FLIR a des années d’expérience OGI sur le marché du pétrole et du gaz et a compris notre vision. FLIR était déjà au courant des dernières réglementations et était impatient de voir le projet réussir. »

Depuis plus d’une décennie, FLIR développe des caméras infrarouges de pointe de détection des gaz qui visualisent les fuites de gaz de différents types. Une solution éprouvée d'imageurs thermiques fixes et à zoom horizontal et vertical (pan-tilt-zoom, PTZ) permet aux équipes de maintenance de mesurer le niveau des réservoirs, d'identifier d'éventuelles fuites de gaz et de surveiller les actifs. Les caméras thermiques FLIR offrent une qualité d’image supérieure, produisant une vidéo optimisée pour l’analyse qui peut également répondre aux exigences strictes de détection des fuites.

« Depuis que FLIR a introduit l’imagerie optique des gaz en 2005 avec notre caméra FLIR GasFindIR, nous avons travaillé avec les leaders de l’industrie à l’échelle mondiale pour nous assurer que les opérateurs disposent des solutions technologiques de détection des gaz adaptées à leurs besoins », a déclaré Craig O’Neill, directeur mondial des solutions de FLIR dans l’industrie pétrolière et gazière. « Cette nouvelle collaboration avec CleanConnect.ai est un excellent moyen d’aider les leaders du secteur pétrolier et gazier à économiser de l’argent et à améliorer l’environnement en conservant le gaz dans le système. »

Basée à Berthoud, dans le Colorado, CleanConnect.ai a été fondée dans le but de protéger l’industrie pétrolière et gazière tout en contribuant à un environnement plus propre. En fournissant un logiciel IA de haute performance, la technologie de CleanConnect.ai aide les producteurs de pétrole et de gaz à augmenter la rentabilité et la conformité réglementaire des plateformes d’exploitation sans avoir à recruter de personnel supplémentaire.

ADOPTEURS PRÉCOCES DE SOLUTIONS INTELLIGENTES

Si les producteurs de pétrole et de gaz ne respectent pas les normes SB 19-181 du Colorado, ils peuvent être soumis à de lourdes amendes, à des fermetures d'exploitation, à des risques environnementaux et à des blessures pour les travailleurs. Lorsque CleanConnect.ai a contacté ses clients avec la solution FLIR et CleanConnect.ai intégrée, ils étaient impatients de la mettre en œuvre. À l’été 2020, CleanConnect.ai a installé la technologie de pointe sur trois sites, avec une installation ne nécessitant que quelques jours sur chaque plateforme d’exploitation. La taille de chaque site varie d’un à cinq acres et chacun d’eux utilise la solution FLIR et CleanConnect.ai pour surveiller les actifs, y compris les réservoirs d’équipement de production, les compresseurs, les bâtiments d’extraction du gaz, les densités de circulation équivalentes et les torchères.

« L’ensemble du système CleanConnect.ai est construit sur une plateforme capable de créer, gérer et déployer des données à partir de n’importe quel appareil IIdO (IIoT, industrial internet of things), fournissant des données exploitables en temps réel sur les opérations », a expliqué M. Conley.

Les clients de CleanConnect.ai sont parmi les premiers à adopter la solution intelligente, ce qui les rapproche d’un fonctionnement autonome. Ces producteurs de pétrole et de gaz servent également de modèle pour d’autres clients du secteur pétrolier et gazier afin d’imiter non seulement dans le Colorado, mais également dans le reste des États-Unis.

FONCTIONNEMENT DE LA SOLUTION

Pour assurer l’imagerie optique des gaz de ces plateformes d’exploitation, la caméra FLIR G300a a été installée avec le logiciel IA de CleanConnect.ai. La plupart des gaz sont invisibles à l’œil nu sans technologie spécialisée. FLIR produit une gamme de caméras OGI qui peuvent aider à détecter le méthane, l’hexafluorure de soufre et des centaines d’autres gaz industriels rapidement, avec précision et en toute sécurité, sans avoir à arrêter le système. Les caméras OGI de FLIR permettent aux opérateurs de balayer rapidement un large spectre d’équipements et d’inspecter des zones qui peuvent être difficiles à atteindre avec des outils de mesure de contact seuls. Les caméras OGI permettent la détection à une distance sûre, affichant les fuites de gaz sous forme de nuages de fumée.

Des caméras FLIR G300a ont été placées sur des unités à balayage vertical/horizontal, permettant aux opérateurs de maintenance de surveiller l’ensemble de la propriété grâce à la technologie d’imagerie optique des gaz. À quelques minutes d’intervalle, le système de détection analyse l’ensemble de la plateforme d’exploitation, en surveillant les anomalies. Le logiciel de CleanConnect.ai ingère les données brutes des caméras et les exécute via des algorithmes d’apprentissage machine pour identifier les fuites de COV. Comme la solution est connectée directement au système de contrôle et d’acquisition de données (supervisory control and data acquisition, SCADA) de l’utilisateur, elle fournit aux opérateurs des informations sur l’emplacement de la fuite et sa gravité dans les dix minutes suivant son identification.

Pour la surveillance du niveau des réservoirs, la Série FB de FLIR Elara™ 0 a été déployée sur les plateformes d’exploitation pour fournir une imagerie thermique brute ensuite analysée par le logiciel CleanConnect.ai. La solution combinée FLIR et CleanConnect.ai peut mesurer les niveaux des réservoirs en observant les changements de chaleur entre les parois extérieures du réservoir et produit un affichage « PLEIN À % » lu sur chaque réservoir. Les données de télémétrie du niveau des réservoirs sont ensuite envoyées directement au système SCADA, garantissant des alertes basées sur les données en temps opportun pour les opérateurs.

RÉSULTATS

« La solution FLIR et CleanConnect.ai permet aux opérateurs d’économiser des millions de dollars en amendes potentielles, et élimine les faux positifs associés aux solutions concurrentes », a déclaré M. Conley. « Avec la capacité de fournir une surveillance continue des émissions de COV, les opérateurs voient les avantages sur un certain nombre d’indicateurs, empêchant les dommages environnementaux, tout en changeant la perception de l’industrie par le public. »

Ces solutions autonomes nécessitent moins de personnel, ce qui réduit l’empreinte globale de l’opérateur et, au bout du compte, les coûts d’exploitation. Le système est également conçu pour répondre entièrement aux spécifications de la méthode EPA 21 AWP et Quad Oa (EPA 40 CFR Partie 60, sous-partie OOOa), la norme actuelle de l’industrie utilisée par les équipes LDAR.

Pour la surveillance du niveau des réservoirs, il a été démontré que la solution FLIR et CleanConnect.ai était aussi précise que le radar à ondes guidées, sans jamais exiger que les opérateurs ouvrent une trappe de prise d’échantillon ; cela élimine des milliers de tonnes métriques d’émissions de gaz COV. La nature autonome du système FLIR et CleanConnect.ai augmente la sécurité et le bien-être des employés sur le lieu de travail. Elle élimine également les pratiques à haut risque grâce à la surveillance à distance, qui garantit que les équipes de maintenance ne s’exposent plus physiquement à des gaz dangereux. Il en résulte une plus grande efficacité, une sécurité pour le public, une santé environnementale et une tranquillité d’esprit accrues.

Pour plus d’informations sur les caméras d’imagerie optique des gaz ou sur cette application, rendez-vous ici.