金属をテストしてください: アップウィング エネルギーが 3D プリントによる人工リフト技術をどのように破壊しているか

2023 年 11 月 3 日

効率的なエネルギー ソリューションの追求は、石油およびガス業界の最近の革新の原動力となっています。 この取り組みの最前線にあるのは、環境負荷を最小限に抑えながら手頃な価格のエネルギーを提供することに専念する会社である Upwing Energy です。 同社の画期的な製品の XNUMX つは、人工リフト地下コンプレッサー システムです。TM (SCS)。

人工揚力の再定義: Upwing Energy のビジョンと課題

人工リフトは新しい概念ではありません。 これは、機械またはその他の手段を使用して油井から石油またはガスを引き上げるプロセスを指します。 その重要性にもかかわらず、これは歴史的に高価で複雑な上流の石油およびガス生産セグメントでした。

Upwing のシステムは驚くべき効率で井戸の底からガスを上昇させ、生産量を最大 200% 増加させ、回収可能埋蔵量を最大 70% 増加させ、液体を排除します。 SCS を活用すると、新しい坑井の探査、掘削、完成の必要性が減り、大幅な資本節約につながり、掘削、水圧破砕、坑口コンプレッサーの使用による温室効果ガスの排出がなくなるという追加の利点もあります。

業界が汎用ソリューションに縛られている一方で、Upwing はパフォーマンスの向上とリードタイムの​​短縮を約束するカスタム ソリューションを支持しようとしています。

世界的なガス井用途向けのコンプレッサーモジュールは、各坑井の仕様に合わせて空気力学的に調整されています。 flow パラメーター。 インコネル製® 718 では、モジュールには XNUMX つのコア コンポーネントがあります。 これらのうち、入口ハウジング、中間入口ハウジング、ローターブレード、ステーターベーン、出口ハウジングを含む XNUMX つは、坑井に適合するように設計されています。 flow 詳細。

このような多品種少量コンポーネントの製造では、長いリードタイムを伴う製造上の悩みが生じることがよくあります。

SCS ガス井の導入スケジュールに合わせるために、これら XNUMX つのコンポーネントの XNUMX つの製造方法、すなわち鍛造ストック生産、インベストメント鋳造、積層造形 (AM) が評価されました。

その際、Upwing の目標は、これらの部品を約 XNUMX 週間という早いリードタイム内で生産し、その特性が意図した用途の仕様内に収まるかどうかを判断することでした。

積層造形コンポーネントが、長い間「ゴールドスタンダード」とみなされてきた伝統的な製造技術にどの程度耐えられるかを確認するために、引張試験も実施されました。

Velo3D の技術力: 製造から性能テストまで

Velo3D の登場 Sapphire XC プリンターは、現代の製造技術の印象的な例です。 とともに Sapphire Velo3D の完全に統合された金属 AM ソリューションの一部であるこのプリンタでは、Upwing が 5 つの部品を製造し、応力除去から解決およびエージング サイクルに至るまで、さまざまな厳密な手順を経て後処理を受けました。 並行して、Upwing は CNC XNUMX 軸加工ビレットを使用して XNUMX つの部品を製造し、両方のプロセスの有効性を比較しました。

その後のテストプロセスは細心の注意を払い、最大限の信頼性を確保することを目的としていました。 最初に、ローターは 55,000 rpm で回転しました。この速度は、各コンポーネントを評価するための Upwing の過速度を表すために選択されました。 その後、染料浸透検査から X 線分析、寸法検査に至るまで、一連の厳格な検査が行われました。

このプロセスを 60,500 枚すべてのブレードにわたって 66,000 rpm および XNUMX rpm で繰り返し、各製造アプローチをさらに評価しました。 この包括的なテストでは、積層造形 (AM) コンポーネントと従来の機械加工コンポーネントを直接比較しました。

結果と将来: 業界を「引き上げる」準備が整ったパートナーシップ

結果はまさに啓発的なものでした。 AM 部品と CNC 加工部品の高速動作は驚くほど似ていました。 際立った点は、AM パーツが期待と一致し、それを大幅に上回っていたことです。 55,000 rpm で標準条件を快適に通過しましたが、超過速度条件を 2.1 倍上回り、鍛造ブレードの平均を 11% も上回りました。 AM部品との品質の安定性も格段に優れていました。

このケーススタディは、革新的なエネルギー ソリューションが高度な製造技術と出会うことで変革をもたらす可能性を強調しています。 それは、効率、環境責任、経済的実行可能性が手を携えて歩む未来を描きます。

この共同事業の複雑さをより深く掘り下げ、結果とプロセスをより詳細に理解するには、次の手順に従います。 完全なケーススタディをダウンロードする.

この記事は役に立ちましたか?
はいいいえ

著者について

アミール・イライファル

コンテンツディレクター

Amir Iliaifar は Velo3D のコンテンツ ディレクターであり、Velo3D のグローバルなデジタル コンテンツ マーケティング イニシアチブの制作と配布を監督しています。 同社に入社する前は、大手プロ用ドローン メーカー、複数の SaaS 企業で自動車技術ジャーナリストとして働いていました。 ノースカロライナ大学チャペルヒル校でデジタルコミュニケーションの修士号を取得しています。