Wie der Erdöl- und Erdgassektor nutzt den 3D-Druck

Die Minimierung von Risiken ist für Öl- und Gasunternehmen entscheidend, um ihre Produktionsziele zu erreichen. Daher setzen sie auf den 3D-Metalldruck, um zuverlässige und leistungsstarke Teile herzustellen.

In der vorgelagerten Phase der Branche birgt der 3D-Metalldruck das größte Potenzial. Die vorgelagerte Öl- und Gasphase umfasst Explorations- und Produktionstätigkeiten, die sehr kapitalintensiv sind, viele Betriebsrisiken bergen und in hohem Maße von technologischen Innovationen abhängen. Der vorgelagerte Öl- und Gassektor nutzt den 3D-Metalldruck hauptsächlich zur Herstellung von Bohrlochkomponenten, die zahlreiche Designvarianten aufweisen und in kleinen bis mittleren Produktionsmengen hergestellt werden.

Zunächst wurde die Technologie nur für die Herstellung von Funktionsprototypen verwendet, aber dank der Fortschritte bei den Metall-3D-Drucktechnologien wird sie nun auch für die Herstellung von Endverbrauchsteilen eingesetzt. Dies umfasst sowohl die Herstellung von Altteilen als auch von neu entwickelten Komponenten. Damit Sie sich ein Bild von den Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten des Metall-3D-Drucks machen können, ist es am besten, wenn Sie die verschiedenen Stufen der Wertschöpfungskette einzeln betrachten.

Bohroperationen

Bei Bohrarbeiten sind die Werkzeuge im Bohrloch hohen Temperaturen, Drücken, Stößen und Vibrationen sowie erosiven Bohrspülungen ausgesetzt. Der 3D-Druck ermöglicht eine größere Designfreiheit. Bei Bohranwendungen können Komponenten für die Bohrlochmontage mit hoch optimierten Strömungsprofilen hergestellt werden, die die Auswirkungen der Erosion minimieren. Was die Werkstoffe betrifft, so können Teile aus hochwertigen Stählen wie 17-4PH oder Superlegierungen wie Inconel718 gedruckt werden, die die Leistungseigenschaften aufweisen, um extremen Bohrbedingungen standzuhalten.

Hier sind einige Beispiele für 3D-gedruckte Metallteile, die für Bohranwendungen verwendet werden:

• Bohrer mit optimierten Düsenkonstruktionen und Kühlkanälen zur Verbesserung der Schneidleistung und Verlängerung der Lebensdauer des Bohrers.
• Bohrlochrotoren, Statoren, Endkappen und Zentralisatoren, die in Richtbohranlagen mit optimierten Strömungsprofilen zur Verbesserung der Erosionsbeständigkeit eingesetzt werden.

Fertigstellung von Bohrlöchern

Die richtige Sandkontrolllösung für eine Lagerstätte ist entscheidend für die Maximierung der Produktionsleistung und die Minimierung der Wartungskosten. Ein entscheidender Vorteil der additiven Fertigung ist die Möglichkeit, komplexe und kundenspezifische Teile in kleinen Produktionsserien und zu geringeren Stückkosten als bei herkömmlichen Fertigungsmethoden herzustellen. Maßgeschneiderte Sandkontrollkomponenten können kosteneffizient entworfen und eingesetzt werden. Dieser Vorteil erstreckt sich auch auf andere Bohrlochkomplettierungswerkzeuge, wie Liner, Packer und Reinigungswerkzeuge.

Hier sind einige Beispiele für die Möglichkeiten des 3D-Drucks von Metall für die Fertigstellung von Bohrlöchern:

• Komponenten für die Sandkontrolle im Bohrloch wie Siebe und Einlassventile mit kundenspezifischen Geometrien, die auf den einzigartigen Bedingungen der Lagerstätte basieren.
• Bohrlochreinigungswerkzeuge, insbesondere Düsendesigns mit optimierten Strömungsprofilen zur Minimierung der Erosion.
• Liner Hanger und Packer Systemkomponenten mit komplizierten Geometrien können schnell und ohne aufwendige Bearbeitung hergestellt werden.

Künstliche Hebung

Künstliche Hebeanlagen müssen Lagerstättenflüssigkeiten aus der Förderzone an die Oberfläche befördern und über lange Zeiträume unter erosiven und korrosiven Betriebsbedingungen arbeiten. Es ist wichtig, dass die Ausrüstung für die künstliche Förderung zuverlässig und langlebig ist – hier kann der 3D-Druck von Metall helfen. Mithilfe des 3D-Drucks können komplexe Pumpenkomponenten hergestellt werden, die eine höhere Leistung und eine längere Betriebsdauer ermöglichen.

Hier sind einige Beispiele dafür, wie der 3D-Druck von Metall zur Verbesserung der Leistung von künstlichen Hebeanlagen eingesetzt werden kann:

• Laufräder und Diffusoren für elektrische Tauchpumpen mit optimierten Strömungsprofilen zur Verringerung von Druckverlusten und Erhöhung der Erosionsbeständigkeit.
• Ventilkomponenten für Oberflächenpumpen, die aus einem korrosionsbeständigen Material (z. B. 316L) gedruckt werden, anstatt aus Stahlguss hergestellt zu werden.

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