埃馬克油田技術(shù)
領(lǐng)先技術(shù)
在生產(chǎn)過程中螺紋幾何尺寸的非接觸式測量
根據(jù)德國聯(lián)邦地球科學(xué)和自然資源研究所 (BGR) 于 2018 年發(fā)布的能源調(diào)研報告,石油仍然是世界上最重要的能源來源,占世界一次能源消耗量的30.5%。但全球貿(mào)易限制大大增加了黑金開采和進口的難度。因此,比如中國等國家就只能依靠全力在國內(nèi)開采石油來滿足自己的發(fā)展需要。中國對于能源極其渴求,其油井鉆探深度已創(chuàng)紀(jì)錄,達到地下8875m,甚至超過珠穆朗瑪峰的高度。
要從更深的礦床中開采原油,對于輸送管道和上升管道及其連接件、接箍的優(yōu)質(zhì)螺紋的品質(zhì)和特性都提出極高的要求。與此同時,對誤差最小化測量系統(tǒng)的需求也在不斷增加。
埃馬克公司基于其全自動非接觸式管道和接箍螺紋連接測量的專利系統(tǒng),為此提供了解決方案。
領(lǐng)先技術(shù):非接觸式管道和接箍螺紋檢測系統(tǒng) (TIS)
完成管端和接箍的螺紋車削之后,手動測量螺紋和密封件幾何尺寸是一個費時費力的過程。但由于對特殊扣螺紋的要求不斷提高,這一測量過程又不可或缺。如今,使用由埃馬克萊比錫公司研發(fā)的專利技術(shù),可首次實現(xiàn)對管道和接箍螺紋幾何形狀的非接觸式測量。非接觸式光學(xué)測量系統(tǒng)無需人員操作,既可單獨使用,也可以集成到完整工藝鏈中。
TIS 技術(shù)的優(yōu)勢顯而易見: 無需手動測量,可節(jié)省大量資金。舉例來說,使用這樣一臺年產(chǎn)能力達到 130 萬個接箍的接箍機床,在很短時間內(nèi)就能節(jié)省達 6 位數(shù)的成本。同時,新系統(tǒng)還能保證在最短的測量時間內(nèi),達到極為穩(wěn)定的測量精度。測量系統(tǒng)可將測量結(jié)果直接反饋給加工機床的數(shù)控系統(tǒng),因此可在生產(chǎn)過程中直接自動進行刀具校正。
這套可將誤差最小化的系統(tǒng)可測量所有已知的螺紋類型(API 和特殊扣螺紋)。由此即可完全省去手動測量過程。
這一技術(shù)的另一個優(yōu)勢在于可以檢測刀具磨損。這意味著可以據(jù)此優(yōu)化刀具方案,從而降低刀具成本。另外還可以避免因刀具磨損而導(dǎo)致的意外停機。
通過數(shù)字孿生實現(xiàn)工藝優(yōu)化
幾十年來,埃馬克一直為管端、接箍、工具接頭以及其他油田部件的制造提供靈活機床設(shè)計方案和完整系統(tǒng)。包含機床、機械手、測量系統(tǒng)和打標(biāo)工位在內(nèi)的完整加工單元均出自一手。目標(biāo)是為了持續(xù)優(yōu)化工藝鏈。這不僅涉及螺紋加工,而且也包含上游和下游工藝。
利用最新的研發(fā)方法(比如實現(xiàn)數(shù)字孿生),可以首先模擬和調(diào)整機床工藝。 在這一方法的基礎(chǔ)上研發(fā)出一套能夠完全滿足接箍加的高要求的機床系統(tǒng):VLC 500 CM。
立式接箍機床 VLC 500 CM
VLC 500 CM 可加工直徑從 2 3/8“ 到 13 3/8“、最大長度達 400 mm 的接箍,生產(chǎn)范圍極為廣泛,因此可以非常靈活地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。另外,VLC 500 CM 配備有性能強大的驅(qū)動系統(tǒng),生產(chǎn)力極高。這款機床采用模塊化結(jié)構(gòu),可以根據(jù)具體加工要求靈活調(diào)整。用于機床自動上下料的成熟的上下料工藝技術(shù)以及動態(tài)軸可最大程度地縮短非生產(chǎn)時間。
目前,奧地利 voestalpine 公司便使用這款機床進行生產(chǎn)。voestalpine Tubulars GmbH & Co KG 公司螺紋車削部門經(jīng)理 Peter Winkler 總結(jié)說:“VLC 500 CM 集強大的切削性能與高精度于一體。這就為我們在高級OCTG 連接件生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)帶來全新的機會。”