纳米技术、3D打印如何瓦解油田装备制造业？

目前，油气行业最热门的话题之一就是如何将其他行业最新研发的高精尖技术用于油气开采。这些技术有诸多先进之处，但应用到油气行业时往往会遇到种种阻碍，这就是人们常说的机遇与挑战并存。

当前摆在人们眼前的核心问题便是，如何评价上述新技术的应用价值以及怎样更好地利用它们。

将其他行业的先进技术成功运用到油气开采领域当中的案例不胜枚举，有医疗领域的纳米技术、国防工业的传感器技术以及计算机行业的高功率电子产品技术。

在休斯敦SPE主办的2015年技术会议展览（ATCE）技术研发板块的午宴上，赴宴人员对如何成功地将外部交叉技术成功运用到油气领域进行了深刻探讨。专家们还讨论了在技术转化过程中所存在的问题，这些潜在问题还包括采纳先进技术的难度过大，以至于无法有效实现转化。

贝克休斯技术创新董事Partha Ganguly表示：“越来越多的技术创新人员都走向了一个极端，那就是研发的产品看起来都十分炫酷，但对于大规模提高产量却收效甚微。”

Ganguly指出，对于一项新技术而言，要想成功进行商业化运作，那么其技术成果必须能够实现大规模的量产。贝克休斯公司研发的可溶性压裂球就是最好的例子。在水平井完井过程中，可溶性压裂球摒弃了老旧技术的磨铣过程，正因如此，该技术自2011年投入市场以来已在北美完成了90000段次的水力压裂。

此外，该公司还研发了一种新型可溶性桥塞，进一步实现了分段压裂中段与段之间的封隔而无需开展磨铣工艺，进一步缩短了从压裂到初次试油/气的时间。贝克休斯公司预计该设备的销量到明年可达10000套。

石油与天然气创新中心的首席执行官John Barratt强调了利用其他行业技术的重要性。该公司的总部位于加利福尼亚州的帕洛阿尔托市，其主要职能在于能识别出可能应用于油气行业的其他行业技术。

Barratt说，企业对于外部技术应开展适当的调研活动，并且通过对前沿技术的理解与消化加快自己的技术研发步伐，进而使企业受益；另一个优点是上述工作能够促进创新性思维的形成，且能够较快地接触到具有竞争优势的新技术，还能够节约技术研发的成本。

哈里伯顿Illusion新型可溶性桥塞

通过调查我们发现：那些自己研发上述技术的公司往往需要为此支付500—1000万美元，而利用外部技术这一有力杠杆来撬动我们自身的研发成果将为公司节省一大笔钱。

在不久的将来，在所有可应用于油气行业的技术当中，最可能“大展拳脚”的是增材制造技术，其更为大众熟知的名字叫做3D打印。ExOne首席技术官Rick Lucas表示：像他所在的公司，使用3D打印技术加工制造零部件可显著节约50%—90%的成本。

同时，企业还意识到3D打印技术加工的零部件的使用寿命将是普通机械加工零件的两倍。更为重要的是，在零部件的设计阶段，3D打印技术不受价格条件的限制。

Rick Lucas表示，对于传统工艺及其加工制造方法而言，随着零部件复杂程度的增加，其成本可想而知也会随之增加。然而，作为非传统的增材制造方法却不存在上述问题，与一个直线状零部件的加工制造成本相比复杂零部件的加工制造成本并不存在任何程度的上升。

随着3D打印技术的不断迭代更新，3D打印行业更是飞速发展。Rick Lucas表示，前不久他所在公司的3D打印机打印零部件的速度仅为5立方英尺/小时，而现如今已提升至15立方英尺/小时，这也意味着在资本大致相同的条件下，公司可为客户提供更多的零部件。

3D打印技术的另一个好处是将重塑费用高、路途远的供应链系统。大多数情况下，3D打印供应链是集中分布的，尤其是在美国有很多技术领先的3D打印公司与技术研发中心。这种布局方式既可降低碳排放量，也可降低供应链的分布成本。预计在未来，随着加工制造需求逐渐向3D打印技术倾斜，传统的油田装备制造板块可能会随之瓦解。