據(jù)中國(guó)石油網(wǎng)消息，經(jīng)過(guò)20天連續(xù)工作，3月1日，中國(guó)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(gè)超大尺寸巖性密度測(cè)井儀探頭，在測(cè)井公司西安產(chǎn)業(yè)化基地成功下線。
經(jīng)檢測(cè)，該產(chǎn)品性能優(yōu)良，抗拉強(qiáng)度提高6%，整體制造技術(shù)達(dá)到國(guó)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(qiáng)度、高復(fù)雜度超大尺寸測(cè)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(guó)石油生產(chǎn)的巖性密度測(cè)井儀探頭，是測(cè)井傳感器中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的部件，探頭長(zhǎng)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(chǎng)作業(yè)時(shí)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(tái)數(shù)控機(jī)床和多個(gè)輔助工裝協(xié)同工作，涉及線切割、電火花、鏜孔、深孔、車(chē)、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(zhǎng)、成本高。
為此，測(cè)井公司技術(shù)中心利用3D打印技術(shù)，對(duì)超大機(jī)械部件進(jìn)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(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(jì)與應(yīng)力釋放等方面開(kāi)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(jiàn)的應(yīng)力變形、開(kāi)裂等難題，確定了科學(xué)合理的試驗(yàn)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(jì)要求。
02
近年來(lái)，快速發(fā)展的3D打印技術(shù)正走進(jìn)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(jìn)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(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性，可以顯著減少零部件制造時(shí)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(kāi)發(fā)效率，并有效減少設(shè)備損壞等造成的損失。尤其對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)來(lái)說(shuō)有很大的價(jià)值，替換件不再需要漫長(zhǎng)等待。
目前，國(guó)內(nèi)外多家石油公司已經(jīng)對(duì)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(kù)存管理模式也將得以優(yōu)化。
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