服务电话:021-6323694

中石油用户谈3D打印技术在油气行业的应用发展
发表日期:1644586104 浏览次数:199

  现在,3D打印技能正在中邦油气行业施展着越来越厉重的效力。目前,这一行业中的少少企业仍然发端将3D打印技能行使正在零部件重构、增材修设工艺更始、独特产物修设及教学散布等周围,而且希望扩展到油气分娩、油气田任事以及配置修设周围。

  凭据中邦石油讯息核心的音信,今天中石油体例中的几位用户分享了3D打印技能正在管事实习中的行使,畅道了3D打印技能的代价及挑衅,并预测了3D打印技能正在石油自然气行业的发扬前景。

  本期,3D科学谷将对此举办分享,以此与谷友协同感想3D打印技能正在我邦石油自然气行业中的发扬。

  “油气行业的特色决计了须要3D打印技能上风支持。”长庆油田工会劳动经济女工部主管米顺林以为,一是油气行业的立异产物广大为钢铁材质,笨重、不易领导,很众实物须要吊车、卡车装运。二是油气行业立异气氛稠密,职工立异本领、估计机制图本领广大抬高,为3D打印技能正在油气行业的普及实行修树了结实的团体根基。

  大庆油田采油二厂第六功课区采油48队采油工班长、刘丽管事室掌管人刘丽也流露,正在立异研发初期,3D打印以高效、活跃、低本钱占领着不行撼动的身分。由于它不像守旧加工行业须要高技能操作职员及众种加工配置,也不须要守旧的刀具、夹具、模具,通过3D打印机就可能直接打制出三维实物模子以供厘革研发操纵。3D打印行为一种增材修设式样,可能修设出采用守旧要领修设不出来的额外庞杂的零件,有用地缩短了产物研发周期。一个产物通过3D打印能正在数小时内成型,达成了从平面图到实体的奔腾,正在众人的立异思想还没有冷却的光阴,可能一直批改以来到最终的立异功效。

  ▲大庆油田刘丽管事室员工显现行使3D技能打印的产物——“节能型上下可调式盘根盒”模子。刘野 摄

  3D打印技能正在石油测井周围暴露出了少少上风。中油测井修设公司司理马骁以为,较守旧铣削配置的减材修设式样,3D打印增材修设原料本钱相对较低,铺张极少。正在高精度、高强度、高庞杂度的测井仪器加工修设中,诈骗金属3D打印技能,可达成一台配置完毕众道工序,治理了批量小、换产频的分娩出力题目,还擢升了产物功能。以微电阻率成像极板为例,通过模仿仿线D打印产物耐磨功能较守旧加工式样擢升6%。同时,3D打印技能可能高效修设守旧手法不行或者很难修设的零部件,如仪器液压体系中的各类阀组、众油道模块等。

  近年来,油气勘测开采力度一直加大,耐高温高压、高精度、小直径的测井仪器需求量急速伸长,但少少构造庞杂、原料独特、集成度高的环节部件,却因加工难度大、周期长而求过于供。测井设备迭代研发的加疾,也对庞杂构造件修设提出了更高央浼。

  2015年,中油测井与西安交大、西北工业大学密相符作,开启了3D打印技能的物色之旅。“当初,咱们特意安排了几种零部件,成型工艺、构造优化、变形限制等均由校方完毕。”中油测井智能修设部掌管人刘旭说,经高温高压测试,首批3D打印的试成品,功能目标齐备合适井下恶毒工况测井央浼。

  中油测井逐渐独揽了金属、树脂、陶瓷等分别原料产物的修模技能、打印工艺、最佳预热时长等,并于2019年告成打印出沟槽品种众、式样纷歧、构造雅致的阵列感到测井仪线岁首,公司引进了用于金属和非金属3D打印的激光选区熔化(SLM)和熔融浸积成型(FDM)配置,试制的第一项产物是

  。“这种重心部件只要巴掌大,但构造庞杂。”测井技能磋商院呆滞工程师郭英才说,极板要正在几千米深的井筒中紧贴井壁管事,加工精度将直接影响测井告成率。技能职员联结极板加工余量大,成型历程中易映现开裂、限制变形等实质,正在估计机上安排生产品3D数字模子,并依照设定厚度,用切片软件把模子文献分成几千个二维平面,同时,增强质料缺陷判辨,优化三维模子,安排应力鸠集处构造,厉控零件装夹偏差,合理增添支持供应反向拉力。

  2020年5月14日,始末16个小时络续打印,两块电成像测井仪极板一次成型,质料和功能均抵达安排央浼。

  2021年12月13日,中油测井西安主动化车间中的粉末床激光熔化金属3D打印配置始末26个小时,将第15批30支3D打印成型的

  告成“出舱”。每个仅重几百克的网状构造件,包罗了螺纹、网纹、镂空、汉字以及LOGO等众种元素,充溢显现了公司紧密零部件的修设水准,为下一步测井零件轻量化安排和加工供应了新的途径。“3D打印技能是守旧呆滞加工手法的添补,也许达成产物的一次成型,对科研样机和庞杂样件的修设具有立竿睹影的上风,可能有用缩短石油测井仪器研发修设周期,助助石油测井行业简化设备部件修设的庞杂构造,避免长时分恭候零件的形势等,正在提出力、保质料、降本钱方面显示出浩瀚潜力。 ”中油测井修设公司西安修设厂厂长王新峰说。

  长庆油田新能源项目部行使3D打印机安排的合闸线圈爱戴器,荣获宇宙发现博览会银奖。(长庆油田数字化与新闻核心 供图)挑衅

  /管控尺度有待拟订3D打印以其修设道理的上风成为具有浩瀚发扬潜力的修设技能。油气企业要思告成采用3D打印技能务必战胜很众挑衅,技能题目如故存正在。

  刘丽坦言,油气行业统治轨制和规则较为噜苏,3D打印技能行为新技能,其操纵配置及原料正在平常企业统治中不易被接纳。且油气行业产物平常尺寸界限较大,对增材修设-3D打印配置和现场呆滞零配件硬度强度央浼较高。目前,3D打印技能正在我邦厉重行使于新产物研发,修设精度尚不行令人中意。3D打印技能正在举办批量分娩时的出力有待擢升。

  ,仍须要陆续寻找。譬喻石油测井仪器常用的硬质合金耐磨涂层,怎样有用地使合金原料正在仪器上烧蚀告成,并能保障其正在井下高温高压境况的质料水准,这也是金属3D打印技能行使面对的挑衅之一。同时,马骁流露,正在3D打印技能尺度化方面,油气行业还没有变成同一的增材修设质料限制尺度体例。

  /具有增材修设思想的人才仍亏折米顺林道道,3D打印技能目前厉重行使于草创安排阶段,正在外达安排思绪上有特有的上风,然而行使技能须要培育专业的安排师,熟练独揽3D制图,透彻清楚3D打印的技能精要,操纵3D打印思想举办安排。然而油气行业缺乏懂制图、会操纵3D打印配置的复合型人才。其余,配置普及率低,厉重是配置的易用性有待擢升,出格是少少草创企业推出的3D打印配置,正在配置的操作容易性,用户友爱型的交互体系方面仍存正在很大更始空间,目前的配置往往须要花消时分安排参数。

  /前景宽大,助力企业压缩本钱、抬高运营出力凭据最新的《石油自然气3D打印——焦点磋商》通知,到2030年,3D打印墟市的代价将进步600亿美元。3D打印技能仍然成为激动工业分娩力发扬的环节技能之一。

  。3D打印技能怎样用、怎样发扬,好手业内还没有同一看法。通过近年来中油测井产物修设验证,仍然说明3D打印技能正在油气行业是可行的,行使倾向也比拟清楚,确实带来了分娩出力、产物格料的有用擢升。”马骁坚信了3D打印技能的代价,并对其改日发扬充满盼望。他以为,改日5到10年,跟着3D打印技能发扬成为厉重修设技能之一,联结5G平常行使,可能修树零件模子库云平台,助助客户举办产物定制安排、及时仿真。厂家定制化急速分娩和供应,达成零库存,将有助于企业抬高运营出力,具有宽大的发扬空间。米顺林以为3D打印技能对油气产物

  。守旧的产物安排是修树正在工业革命以还所变成的巨额量分娩式样之上的,这意味着产物的分歧性正在安排历程中难以呈现,3D打印技能使产物的本性化、少量化安排与分娩成为或许。跟着3D打印技能的发扬与行使,产物的分娩式样不再成为安排师遐思力的牵制,外观再庞杂的产物都能通过3D打印机打印出来,且具有性能集成一体化的特色。3D打印可能现场修设所需配件,而不必停工拆解配件。譬喻钻机,只消有打印机和打印原料就能修设配件,3D打印一个部件只需6个至24个小时。总体来看,3D打印技能正在油气行业大有可为,但要对油气行业发作深远影响,仍有很长的道要走。刘丽道道,3D打印技能外面上看可能低浸研发本钱、加疾研发过程。长远看,须要

  凭据3D科学谷的墟市参观,因为石油自然气行业的独特性,维系石油和自然气分娩措施安定运转被平常以为是任何行业中最繁重的挑衅之一。正在石油和自然气境况中的高压、厉苛任事条款的压力下,环节历程限制组件不行避免地会发作妨碍。从史册上看,因为均匀修设提前期与运营需求不兼容,油气运营商不得不施行腾贵的库存方针,以避免延伸停工期的危害。

  越发是很众石油和自然气站点还位于偏远或难以进入的地舆处所,这使得任事和现场支撑成为题目。除非正在每个地方都有库存,不然怎样也许牢靠且急速地向宇宙遥远角落的措施供应环节零件?而3D打印可能成为急速、小批量的为石油自然气配置修设零部件的治理计划。

  除此以外,正如中油测井的用户所道,3D打印技能可能修设守旧手法不行或者很难修设的庞杂零部件。凭据3D科学谷的参观,邦际上的石油自然气企业正在这一点上也展开了长远实习。更众新闻请前去延长阅读:。