La ricerca di soluzioni energetiche efficienti è una forza trainante nelle recenti innovazioni dell’industria del petrolio e del gas. In prima linea in questo impegno c’è Upwing Energy, un’azienda impegnata a fornire energia a prezzi accessibili con un impatto ambientale ridotto al minimo. Una delle creazioni rivoluzionarie dell'azienda è il sistema di compressione sotterraneo con sollevamento artificialeTM (SCS).
Ridefinire la portanza artificiale: visione e sfida di Upwing Energy
Il sollevamento artificiale non è un concetto nuovo. Si riferisce al processo utilizzato per estrarre petrolio o gas da un pozzo utilizzando mezzi meccanici o di altro tipo. Nonostante la sua importanza, storicamente è stato un segmento di produzione upstream di petrolio e gas costoso e complesso.
Il sistema Upwing solleva il gas dal fondo del pozzo con sorprendente efficienza, aumentando la produzione fino al 200%, aumentando le riserve recuperabili fino al 70% ed eliminando i liquidi. Sfruttare l’SCS ha l’ulteriore vantaggio di ridurre la necessità di esplorazione, perforazione e completamento di nuovi pozzi, portando a significativi risparmi di capitale e rimuovendo le emissioni di gas serra derivanti dalla perforazione, dal fracking e dall’uso del compressore della testa pozzo.
Mentre il settore è rimasto vincolato a soluzioni generiche, Upwing cerca di sostenere soluzioni personalizzate che promettono prestazioni amplificate e tempi di consegna più rapidi.
La produzione di componenti ad alto mix/basso volume spesso introduce problemi di produzione che comportano tempi di consegna lunghi.
Per rispettare le tempistiche di implementazione di SCS Gas Well, sono stati valutati tre metodi di produzione per questi cinque componenti: produzione di pezzi grezzi, fusione a cera persa e produzione additiva (AM).
In tal modo, l'obiettivo di Upwing era quello di produrre queste parti entro un rapido tempo di consegna di circa sette settimane e determinare se le proprietà rientravano nelle specifiche dell'applicazione prevista.
Sono stati inoltre condotti test di trazione per stabilire la capacità dei componenti realizzati con la produzione additiva di resistere alle tecniche di produzione tradizionali, che sono state a lungo considerate il “gold standard”.
L'abilità tecnologica di Velo3D: dalla produzione al test delle prestazioni
Entra in Velo3D Sapphire Stampante XC, un esempio impressionante di moderna tecnologia di produzione. Con il Sapphire stampante, parte della soluzione AM in metallo completamente integrata di Velo3D, Upwing ha prodotto cinque parti che sono state sottoposte a post-elaborazione attraverso varie procedure rigorose, dalla riduzione dello stress a una soluzione e un ciclo di invecchiamento. Parallelamente, Upwing ha anche prodotto cinque parti utilizzando una billetta lavorata a CNC a 5 assi per confrontare l’efficacia di entrambi i processi.
Il successivo processo di test è stato meticoloso e mirato a garantire la massima affidabilità. Inizialmente, i rotori venivano fatti girare a 55,000 giri al minuto, una velocità selezionata per rappresentare la velocità eccessiva di Upwing per la valutazione di ciascun componente. A ciò è seguita una rigorosa serie di ispezioni, dai controlli dei coloranti penetranti alle analisi a raggi X e alle ispezioni dimensionali.
Il processo è stato ripetuto a 60,500 giri al minuto e a 66,000 giri al minuto su tutte e dieci le pale per valutare ulteriormente ciascun approccio produttivo. Questo test completo ha messo a confronto direttamente i componenti prodotti con la lavorazione additiva (AM) e quelli lavorati tradizionalmente.
I risultati e il futuro: una partnership pronta a 'risollevare' il settore
I risultati sono stati a dir poco illuminanti. Il comportamento ad alta velocità delle parti AM e delle parti lavorate a CNC era sorprendentemente simile. Ciò che risalta è che i componenti AM corrispondevano alle aspettative e le superavano significativamente. Mentre hanno superato comodamente le condizioni standard a 55,000 giri al minuto, hanno superato la condizione di velocità eccessiva di 2.1 volte e hanno addirittura superato la media delle lame lavorate dell'11%. Anche la coerenza della qualità con le parti AM era notevolmente superiore.
Il caso di studio sottolinea il potenziale di trasformazione quando soluzioni energetiche innovative incontrano tecniche di produzione avanzate. Dipinge un futuro in cui efficienza, responsabilità ambientale e sostenibilità economica camminano di pari passo.
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