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3D打印技术在石油行业应用展望《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:26:18 阅读: 来源:液压滤芯厂家

2016-11-08 19:10:37来源: 贤集网

石油勘探和开发是一庞大、复杂的系统工程,对产品的可靠性、安全性、适应性有着许多特殊要求。随着全球经济的发展,各国对石油和天然气的需求直线上升。面对巨大的能源需求,世界范围内的油气产能建设和油气生产却相对不足,非常规石油天然气资源开始受到更多关注,如页岩气、煤层气、深海油气等非常规资源的开发。

非常规资源的开采难度大、技术要求高,其开发势必对石油装备带来新的挑战和更高的要求,而3D打印技术可让工程师实现复杂的设计以应对极端环境带来的各种挑战。由于成本、效率等因素的制约,目前金属3D打印在石油行业多用于维修领域,零部件的直接制造则处于尝试阶段,更多的是采用高分子材料进行原型设计。国外相关的应用实例也较少。

近来,GE石油天然气集团在日本的新泻制造工厂采用金属3D打印技术制备了具有特殊结构的梅索尼兰调节阀部件,该调节阀配件具有复杂形状,如中空结构、弯曲形状、网格等特点。结合石油行业的特点,金属3D打印技术最有可能应用于以下几个方面:

(1)结构复杂,需要多种常规工艺(铸造、机加工、焊接、铆接等)组合加工的地面装备零部件,如具有复杂型腔结构的各种阀类零部件及多孔过滤或者流线型设计的零部件。3D打印技术能够制造在传统制造工艺下无法实现的复杂形状,使设计人员获得了前所未有的产品设计自由度;也使得一体化成型成为可能,极大地降低了成本。

(2)特殊的井下工具,如连续管井下工具。连续管井下工具是连续管技术的重要构成,是连续管技术应用的关键要素,具有安全可靠性要求高以及空间局限性引起的结构复杂(内部孔道、异型面、装配复杂等)、小型化等特点,因此要求在满足功能性的前提下结构尽可能简单。3D打印技术不仅可以完美地实现一体化成型还可快速地将设计好的产品制备出来,使得对于不同的井况和作业定制相应的工具成为可能。

例如它可以将一个特殊形状的部件,从传统方法的三个月生产周期,缩短至大约两周来完成。其次是一些个性化工具的应用,最典型的是钻头,为了提高破岩效率以及钻头的清洁和冷却效果,钻头的设计、加工将更为复杂,3D打印技术为这些功能的实现提供了可能,目前国内外一些研究机构已着手进行这项工作。

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