Testez votre métal : comment l'énergie ascendante perturbe la technologie de levage artificiel avec l'impression 3D

3 novembre 2023

La recherche de solutions énergétiques efficaces est un moteur des innovations récentes de l’industrie pétrolière et gazière. À l'avant-garde de cette initiative se trouve Upwing Energy, une entreprise qui se consacre à fournir une énergie abordable avec une empreinte environnementale minimisée. L'une des créations révolutionnaires de l'entreprise est le système de compresseur souterrain à élévation artificielle.TM (SCS).

Redéfinir l'ascenseur artificiel : la vision et le défi d'Upwing Energy

L'ascenseur artificiel n'est pas un concept nouveau. Il fait référence au processus utilisé pour extraire le pétrole ou le gaz d’un puits à l’aide de moyens mécaniques ou autres. Malgré son importance, il s’agit historiquement d’un segment de production pétrolière et gazière en amont coûteux et complexe.

Le système d'Upwing élève le gaz du fond du puits avec une efficacité remarquable, augmentant la production jusqu'à 200 %, augmentant les réserves récupérables jusqu'à 70 % et éliminant les liquides. L'exploitation du SCS présente l'avantage supplémentaire de réduire le besoin d'exploration, de forage et de complétion de nouveaux puits, ce qui entraîne d'importantes économies de capital et élimine les émissions de gaz à effet de serre liées au forage, à la fracturation hydraulique et à l'utilisation des compresseurs de tête de puits.

Alors que l'industrie est cantonnée à des solutions génériques, Upwing cherche à promouvoir des solutions personnalisées qui promettent des performances amplifiées et des délais de livraison plus rapides.

Son module de compresseur destiné aux applications mondiales de puits de gaz est aérodynamiquement adapté aux spécificités de chaque puits. flow paramètres. Fabriqué à partir d'Inconel® 718, le module comporte sept composants principaux. Cinq d'entre eux, dont les boîtiers d'entrée, le boîtier d'entrée intermédiaire, les pales du rotor, les aubes du stator et le boîtier de sortie, sont conçus pour correspondre aux caractéristiques du puits. flow détails.

La fabrication de composants aussi variés et à faible volume introduit souvent des problèmes de fabrication impliquant de longs délais de livraison.

Pour respecter les délais de déploiement de SCS Gas Well, trois méthodes de fabrication de ces cinq composants ont été évaluées : la production de matières premières corroyées, le moulage à modèle perdu et la fabrication additive (FA).

Ce faisant, l'objectif d'Upwing était de produire ces pièces dans un délai rapide d'environ sept semaines et de déterminer si les propriétés correspondaient aux spécifications de l'application prévue.

Des tests de traction ont également été effectués pour déterminer dans quelle mesure les composants fabriqués de manière additive résistent aux techniques de fabrication traditionnelles, qui ont longtemps été considérées comme la « référence ».

Les prouesses technologiques de Velo3D : de la production aux tests de performances

Entrez dans Velo3D Sapphire Imprimante XC, un exemple impressionnant de technologie de fabrication moderne. Avec le Sapphire Imprimante, qui fait partie de la solution de FA métallique entièrement intégrée de Velo3D, Upwing a produit cinq pièces qui ont subi un post-traitement à travers diverses procédures rigoureuses, de la réduction du stress à une solution et un cycle de vieillissement. En parallèle, Upwing a également produit cinq pièces à l'aide d'une billette usinée CNC sur 5 axes pour comparer l'efficacité des deux processus.

Le processus de test qui a suivi a été méticuleux et visait à garantir une fiabilité maximale. Initialement, les rotors tournaient à 55,000 XNUMX tr/min, une vitesse sélectionnée pour représenter la survitesse d'Upwing pour évaluer chaque composant. Cela a été suivi d'une batterie d'inspections rigoureuses – des contrôles par ressuage à l'analyse aux rayons X et aux inspections dimensionnelles.

Le processus a été répété à 60,500 66,000 tr/min et XNUMX XNUMX tr/min sur les dix pales afin d’évaluer plus en détail chaque approche de fabrication. Ces tests complets ont directement comparé les composants fabriqués par fabrication additive (AM) et usinés traditionnellement.

Les résultats et l'avenir : un partenariat prêt à « élever » l'industrie

Les résultats ont été tout simplement éclairants. Le comportement à grande vitesse des pièces AM et des pièces usinées CNC était étonnamment similaire. Ce qui ressort, c'est que les pièces AM répondent aux attentes et les dépassent largement. Bien qu'elles aient confortablement dépassé les conditions standard à 55,000 2.1 tr/min, elles ont dépassé les conditions de survitesse de 11 fois et ont même dépassé la moyenne des pales forgées de XNUMX %. La constance de la qualité des pièces AM était également nettement supérieure.

L’étude de cas souligne le potentiel de transformation lorsque des solutions énergétiques innovantes rencontrent des techniques de fabrication avancées. Il dépeint un avenir où efficacité, responsabilité environnementale et viabilité économique vont de pair.

Plongez plus profondément dans les subtilités de cette entreprise collaborative et obtenez une compréhension plus détaillée des résultats et des processus en télécharger l'étude de cas complète.

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À propos de l’auteur

Amir Iliaifar

Directeur du contenu

Amir Iliaifar est directeur du contenu chez Velo3D, où il supervise la production et la distribution des initiatives mondiales de marketing de contenu numérique de Velo3D. Avant de rejoindre l'entreprise, Amir a travaillé pour un important fabricant de drones professionnels, plusieurs sociétés SaaS et en tant que journaliste spécialisé dans les technologies automobiles. Il est titulaire d'une maîtrise ès arts en communication numérique de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.