Upwing Energy與Velo3D合作，3D 打印油井用SCS壓縮機(jī)模塊

2023年12月14日，南極熊獲悉，天然氣技術(shù)服務(wù)公司Upwing Energy已將Velo3D 的金屬增材制造集成到其制造流程中：利用激光粉末床融合 (LPBF)技術(shù)，Upwing 優(yōu)化了支持其地下壓縮機(jī)系統(tǒng) (SCS) 氣井部署計(jì)劃所需的制造時(shí)間，并保持了制造零件的卓越質(zhì)量和耐用性，這一點(diǎn)通過(guò)Velo3D 的大量測(cè)試得到了證明。

△Upwing 的地下壓縮機(jī)系統(tǒng)（SCS）

Upwing Energy的專(zhuān)利SCS可提高現(xiàn)有油井天然氣的產(chǎn)量和可采性，采用多級(jí)混合軸流壓縮機(jī)，可有效增加入口處的壓降并提高出口處的壓力。 SCS 的壓縮機(jī)模塊采用空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，可匹配油井特定的流量參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)量增益。轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的制造尤其具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗�需要極其復(fù)雜的表面幾何形狀。所有壓縮機(jī)部件均采用 Inconel 718 鎳基高溫合金制造。

通過(guò)利用金屬增材制造和 Velo3D 的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，Upwing 可以在短短 10 周內(nèi)從工程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向完整的 SCS 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子組裝。 金屬增材制造還可以創(chuàng)建更復(fù)雜的設(shè)計(jì)并提供幾何和材料優(yōu)勢(shì)，從而提高零件性能并延長(zhǎng)零件生命周期時(shí)間。拉伸測(cè)試表明，AM Inconel 718 的材料性能滿(mǎn)足 ASTM F3055 要求以及井下壓縮機(jī)應(yīng)用的特定要求。

△預(yù)測(cè)試增材制造部件的 X 射線。

△66,000 RPM 旋轉(zhuǎn)測(cè)試后同一部件的測(cè)試后 X 射線。

Upwing Energy 供應(yīng)鏈和外部制造副總裁 Robert McKeirnan 表示：“Upwing 的所有工作都堅(jiān)信持續(xù)改進(jìn)是可能的。我們整合增材制造的決定使我們更具可擴(kuò)展性和適應(yīng)性。它使我們能夠制造出不僅耐用，而且經(jīng)過(guò)復(fù)雜設(shè)計(jì)并以最高精度完成的零件。”

為了將增材制造部件的機(jī)械性能與機(jī)加工坯料（許多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法）生產(chǎn)的部件進(jìn)行比較，Upwing 進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)試，模擬 SCS 氣體壓縮過(guò)程中的條件。增材制造零件和鋼坯生產(chǎn)的零件在 55K RPM 或更高的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測(cè)試，這代表了 SCS 的運(yùn)行超速。

然后對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)檢查，包括使用染料滲透劑來(lái)揭示任何表面缺陷，并進(jìn)行平衡檢查和尺寸精度檢查。這些零件最終接受了旋轉(zhuǎn)爆裂測(cè)試，以驗(yàn)證每種制造方法的完整性。增材制造的零件成功地承受了標(biāo)準(zhǔn)操作條件，甚至在失效前超出了超速條件 2.1 倍。