La empresa para la cual se diseña la solución de telecomunicaciones es PDVSA, empresa del Estado Venezolano creada el 30 de Agosto de 1975 e inicio funciones efectiva a partir del 01 de Enero de 1976. Esta empresa venezolana se dedica a la exploración, producción, refinación y comercialización de los hidrocarburos venezolanos a nivel nacional e internacional.

La plataforma actual de telecomunicaciones que se encuentra operativa en las áreas de El Furrial, Jusepin y Orocual dan soporte a los sistemas de automatización y control de 80 pozos, 8 taladros de perforación y al complejo de producción Jusepin. Esta plataforma esta diseñada con equipos que manejan velocidades de transmisión de datos menores o igual a 19,2 Kbps. Estos sistemas no permiten la transmisión de señales de video, utilización de protocolos de red, la transmisión de datos a altas velocidades, la transmisión de altos volúmenes de datos, la implantación de video conferencia, la operación simultanea de diferentes aplicaciones y mucho menos la transmisión de voz.

Los requerimientos de las gerencias de producción, perforación, yacimientos, protección y control de perdidas y automatización son cada vez más exigentes en cuanto al ancho de banda requerido para la transmisión de señales asociadas a sus respectivos negocios, además estas señales deben ser procesadas y transmitidas de manera simultaneas, lo cual no es posible realizarlo con la plataforma de telecomunicaciones y telemetría instalada actualmente, a todo esto también hay que considerar que esa plataforma esta obsoleta y los fabricantes no garantizan soporte técnico. También se considera que a finales de los años noventa la Gcia. de producción PDVSA se ha planteado el desarrollo del llamado Pozo Inteligente lo que dio origen a la filosofía denominada optimización integral sub-suelo superficie la cual plantea la incorporación de varias etapas del proceso productivo, nuevos esquemas de supervisión y control con el propósito de mejorar los procesos asociados al negocio de la producción para impactar positivamente el costo de producción del barril.

El diseño para la Modernización de la Red Inalámbrica de PDVSA en las áreas operacionales de El Furrial, Jusepin y Orocual se limita a la selección de la mejor tecnología Wirelesss TCP/IP que se adapte a las condiciones operacionales de las áreas mencionada.

1 FHSS, Frecuency Hoppings Spread Spectrum (Espectro esparcido por salto de frecuencia), de uso libre

2 SDSS, Secuence Direct Spread Spectrum, (Espectro esparcido por secuencia directa), de uso libre

3 LMDS, Local Multipoint Distributiosn Systems, (Sistema de distribución local multipunto), frecuencia permisada

4 MMDS, Multichannel Multipoint Dystributions Systems (Sistema de distribución multicanal multipunto), frecuencia permisada.

5 WLLIP, Wireless Local Loop TCP/IP, (lazo local inalámbrico TCP/IP), de uso libre.

6 WLAN, Wreless LAN (Red de área local inalámbrica), de uso libre.

Análisis de alternativa.

Para la selección de la mejor opción se evaluaron las seis (6) tecnologías mencionadas en el punto anterior, disponibles en el mercado, consideradas compatibles con el objetivo y alcance del proyecto. Las mismas fueron evaluadas de acuerdo a los parámetros siguientes: ancho de banda, tipo de modulación, voltaje de alimentación, cobertura, frecuencia de operación, escalabilidad y tipo de celda estación base (sectorizada o no sectorizada).

El cuadros que se presentan a continuación muestra las características de a evaluar de cada tecnología:

Tabla No. 1 Tecnologías y características a evaluar

Tabla No. 2. Determinación del peso de cada tecnología

El análisis de costo beneficio se hizo anual porque éste se estimó en función a los costos por mantenimiento anual que desembolsa automatización para el mantenimiento del sistema actual (mano de obra especializada, repuestos, fallas atendidas, tiempo que queda fuera de supervisión una instalación y los costo que esto genera a la Gcia. de producción por la habilitación de operadores de campo para el recorrido de las instalaciones cuando quedan fuera de servicio, y el impacto en bolívares por la perdida de producción (mayor impacto) cuando se cierra un pozo o una válvula y el operador se entera varias horas después por la baja disponibilidad y confiabilidad del sistema actual. Los montos aquí utilizados se obtuvieron de la Gcia. de planificación.

Los ahorros fueron estimados en función de 88 mantenimientos preventivos y 8 mantenimiento correctivo por año para cada estación, según la Planificación de mantenimiento anual que la Gcia. de automatización tiene previsto para un sistema actualizado y en operación normal, la disminución o casi ninguna necesidad de operadores de campo, mas el pago anual a CONATEL por Licencia de frecuencia.

Tabla No. 3. Determinación costo beneficio MMDS

Análisis Costo Beneficio LMDS 

Tabla No. 4. Determinación costo beneficio LMDS

Tabla No. 5, Comparación de tecnologías seleccionadas 

En el análisis costo beneficio se consideraron sólo las tecnologías LMDS y MMDS, por reunir la mayor puntuación en la aplicación del Método de Puntos de Pesos (ver Tabla No. 2).

En el análisis Costos y Beneficios de la Tecnología MMDS (ver Tabla 3), se observa que el valor presente de los costos, siempre es menor que el valor presente de los beneficios, ha excepción del primer año donde el valor presente de los costos es mayor que el valor presente de los beneficios, el flujo de efectivo es negativo sólo en el primer año de los ocho (8) para los cuales se hizo el cálculo de este ejercicio. Mientras que los costos acumulados son mayores a los beneficios acumulados durante los primeros cuatro (4) años, a parir del quinto año los beneficios acumulados son mayores a los costos acumulados, es decir, se presenta un retorno de la inversión. Del resultado del análisis de costos y beneficios para esta tecnología, se puede concluir que desde el punto de vista financiero es una opción rentable como la tecnología de telecomunicaciones que permita implantar una nueva plataforma tecnológica para la Empresa PDVSA en las áreas de El Furrial, Jusepin y Orocual.

En el análisis Costos y Beneficios de la Tecnología LMDS (ver Tabla 4), se observa que el valor presente de los costos, siempre es menor que el valor presente de los beneficios, ha excepción del primer año donde el valor presente de los costos es mayor que el valor presente de los beneficios, el flujo de efectivo es negativo solo en el primer año de los ocho (8) para los cuales se hizo el cálculo de este ejercicio. Mientras que los costos acumulados son mayores a los beneficios acumulados durante los primeros cinco (5) años, a partir del sesto año los beneficios acumulados son mayores a los costos acumulados, es decir, se presenta un retorno de la inversión. Del resultado del análisis de costos y beneficios para esta tecnología, se puede concluir que desde el punto de vista financiero también se puede considerar una opción rentable como la tecnología de telecomunicaciones que permita implantar una nueva plataforma tecnológica para la Empresa PDVSA en las áreas de El Furrial, Jusepin y Orocual, pero haciendo la salvedad que con esta tecnología el retorno de la inversión tardará un año más que la anterior.

En la figura 1 se muestra la cobertura de la red inalámbrica, esta previsto la instalación de la Estación Base en El Furrial donde se desarrollan las mayores operaciones petroleras de Maturin y mayor crecimiento producto del aumento en la producción prevista para los próximos cinco (5) años. En Orocual (CPE) se instalará una Estación remota, las telemetrías de los pozos, los servicios de datos (video, videoconferencia, aplicaciones de uso administrativos y voz) de los taladros de perforación, operadores y mantenedores serán concentradas por ésta, la cual también estará enlazada a la Estación Base de El Furrial.

La Estación Base de El Furrial cumplirá la misma función que la Estación remota de Orocual, pero adicionalmente cumplirá función de administración del sistema (configuración, inclusión de nuevos usuarios, etc.). Según se observa en la Figura 2, la Estación Base esta conectada a través de un Router a la red de radio digital de PDVSA medio por cual se conectará a la red WAN de la empresa. Esto permitirá a las diferentes Gcias. (producción, yacimiento, perforación, mantenimiento, etc.) obtener información en tiempo real de lo que pasa en campo. La cajas a la izquierda de la Figura 2 representan el centro de control de monitoreo (sala CCC), las salas de almacenamiento y consulta de datos y demás servicios prestado a los usuarios.

 Figura 1. Cobertura de la red inalámbrica área operacional

  Figura 2. Gráfico de interconexión de la red inalámbrica la red PDVSA

Plan de implantación de la solución. 

Del análisis Coso Beneficio de las dos tecnología con mayor puntuación (MMDS y LMDS) se recomienda la Tecnología MMDS para la Modernización de la Red Inalámbrica de PDVSA en las áreas operacionales de El Furrial, Jusepin y Orocual, porque requiere una menor inversión inicial y un menor tiempo en el retorno de la inversión (04 años). Además en el aspecto técnico tiene la mayor capacidad de escalabilidad y ancho de banda, esto es muy importante si consideramos que por lineamientos gubernamentales en los próximos 5 años la producción en el área mencionada debe ser incrementada en un 50 %, esto requerirá de un desarrollo de infraestructura y mayores requerimiento de ancho de banda para automatización que la red propuesta en este diseño esta en capacidad de ofrecer con la disponibilidad y eficiencia requerida por los complejos proceso de producción impactando positivamente en el costo del barril de petróleo al permitir minimizar los tiempos de respuestas de atención a fallas y emergencias y en los niveles de seguridad exigidos por las operaciones petroleras.