據(jù)中國石油網(wǎng)消息，經(jīng)過20天連續(xù)工作，3月1日，中國石油首批采用金屬粉末激光選區(qū)熔化3D打印技術(shù)（SLM）成形的3個超大尺寸巖性密度測井儀探頭，在測井公司西安產(chǎn)業(yè)化基地成功下線。
經(jīng)檢測，該產(chǎn)品性能優(yōu)良，抗拉強度提高6%，整體制造技術(shù)達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，一舉打破了金屬3D打印技術(shù)加工高精度、高強度、高復(fù)雜度超大尺寸測井儀器零件的壁壘。
01
3D打印技術(shù)的應(yīng)用，將大大改變傳統(tǒng)油氣裝備制造的生產(chǎn)模式。
此次中國石油生產(chǎn)的巖性密度測井儀探頭，是測井傳感器中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的部件，探頭長約800毫米，外徑100毫米，表面為不規(guī)則弧形，并伴有多處圓弧線切面和多組高精度密封小孔。
由于現(xiàn)場作業(yè)時探頭緊靠巖石壁，外殼磨損快，備件需求量大。
以往采用傳統(tǒng)減材制造方式生產(chǎn)該部件，需多臺數(shù)控機床和多個輔助工裝協(xié)同工作，涉及線切割、電火花、鏜孔、深孔、車、銑、硬質(zhì)氧化等12道工序，數(shù)控編程復(fù)雜、換產(chǎn)工序頻繁，加工周期長、成本高。
為此，測井公司技術(shù)中心利用3D打印技術(shù)，對超大機械部件進行整裝加工。
激光選區(qū)熔化技術(shù)基于增材制造原理，利用高能量激光束，選擇性地逐行、逐層熔化金屬粉末，直接成形復(fù)雜形狀金屬制件。
項目團隊在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計與應(yīng)力釋放等方面開展了大量研究工作，攻克了超大尺寸復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件3D打印常見的應(yīng)力變形、開裂等難題，確定了科學(xué)合理的試驗方案，使所打印的探頭質(zhì)量上乘，外形光滑，尺寸及形位公差均滿足設(shè)計要求。
02
近年來，快速發(fā)展的3D打印技術(shù)正走進各行各業(yè)，油氣行業(yè)也積極擁抱新技術(shù)，尋求創(chuàng)新進步。
雖然目前3D打印技術(shù)尚處于發(fā)展起步階段，但其在油氣行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。油氣勘探設(shè)備涉及大量零部件，3D打印具有極強的靈活性和適應(yīng)性，可以顯著減少零部件制造時間，還能滿足不同的定制要求。新技術(shù)的應(yīng)用將提高油氣勘探開發(fā)效率，并有效減少設(shè)備損壞等造成的損失。尤其對于偏遠地區(qū)來說有很大的價值，替換件不再需要漫長等待。
目前，國內(nèi)外多家石油公司已經(jīng)對3D打印技術(shù)給予關(guān)注，3D打印技術(shù)在油氣行業(yè)應(yīng)用，將有助于降低成本，提高效率，快速打印出需要的產(chǎn)品，現(xiàn)有的庫存管理模式也將得以優(yōu)化。
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