Upwing Energy與Velo3D合作，3D 打印油井用SCS壓縮機模塊

2023年12月14日，南極熊獲悉，天然氣技術服務公司Upwing Energy已將Velo3D 的金屬增材制造集成到其制造流程中：利用激光粉末床融合 (LPBF)技術，Upwing 優(yōu)化了支持其地下壓縮機系統(tǒng) (SCS) 氣井部署計劃所需的制造時間，并保持了制造零件的卓越質(zhì)量和耐用性，這一點通過Velo3D 的大量測試得到了證明。

△Upwing 的地下壓縮機系統(tǒng)（SCS）

Upwing Energy的專利SCS可提高現(xiàn)有油井天然氣的產(chǎn)量和可采性，采用多級混合軸流壓縮機，可有效增加入口處的壓降并提高出口處的壓力。 SCS 的壓縮機模塊采用空氣動力學設計，可匹配油井特定的流量參數(shù)，以實現(xiàn)最大產(chǎn)量增益。轉(zhuǎn)子設計的制造尤其具有挑戰(zhàn)性，因為它需要極其復雜的表面幾何形狀。所有壓縮機部件均采用 Inconel 718 鎳基高溫合金制造。

通過利用金屬增材制造和 Velo3D 的專業(yè)知識，Upwing 可以在短短 10 周內(nèi)從工程設計轉(zhuǎn)向完整的 SCS 壓縮機轉(zhuǎn)子組裝。 金屬增材制造還可以創(chuàng)建更復雜的設計并提供幾何和材料優(yōu)勢，從而提高零件性能并延長零件生命周期時間。拉伸測試表明，AM Inconel 718 的材料性能滿足 ASTM F3055 要求以及井下壓縮機應用的特定要求。

△預測試增材制造部件的 X 射線。

△66,000 RPM 旋轉(zhuǎn)測試后同一部件的測試后 X 射線。

Upwing Energy 供應鏈和外部制造副總裁 Robert McKeirnan 表示：“Upwing 的所有工作都堅信持續(xù)改進是可能的。我們整合增材制造的決定使我們更具可擴展性和適應性。它使我們能夠制造出不僅耐用，而且經(jīng)過復雜設計并以最高精度完成的零件�！�

為了將增材制造部件的機械性能與機加工坯料（許多行業(yè)的標準方法）生產(chǎn)的部件進行比較，Upwing 進行了多項測試，模擬 SCS 氣體壓縮過程中的條件。增材制造零件和鋼坯生產(chǎn)的零件在 55K RPM 或更高的轉(zhuǎn)速下進行測試，這代表了 SCS 的運行超速。

然后對零件進行詳細檢查，包括使用染料滲透劑來揭示任何表面缺陷，并進行平衡檢查和尺寸精度檢查。這些零件最終接受了旋轉(zhuǎn)爆裂測試，以驗證每種制造方法的完整性。增材制造的零件成功地承受了標準操作條件，甚至在失效前超出了超速條件 2.1 倍。