[发明专利]具有电镀层的升降柱塞以及用于生产其的系统和方法

权利要求书

1.一种制备有涂层的升降柱塞的方法，所述方法包括：

在柱塞芯的表面上施加层压涂层，由此形成有涂层的升降柱塞，所述柱塞芯相对于纵向轴线基本对称并具有第一直径和柱塞主体，其中，所述柱塞芯包括轻量化特征，所述轻量化特征是包括多个孔洞的多孔部分, 所述轻量化特征的密度在所述柱塞芯的至少一个方向上变化，并且其中所述层压涂层包括第一层和第二层，所述第一层具有第一组分和第一纳米结构，以及所述第二层具有第二组分和第二纳米结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述轻量化特征包括：

所述柱塞芯内的第一多个孔洞，其中，每个孔洞独立地具有体积；

第二多个孔洞，其中所述柱塞芯的每单位体积的孔洞的数量在所述柱塞芯的至少一个维度上变化；

微孔或纳米孔泡沫；

没有材料的区域；

桁架状结构；或

以上的组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述桁架状结构形成密度在所述柱塞芯的一个或多个维度上变化的网络。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述桁架状结构形成密度在所述柱塞芯的一个或多个维度上不变的网络。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述轻量化特征具有1％至99％的孔洞体积。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，基于石油井的属性来选择轻量化特征、柱塞芯的长度或柱塞芯的重量，或选择以上的组合。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述石油井的属性为液气比、套管压力、管路压力、管线压力、柱塞下落速度或井深。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述轻量化特征具有包括液体旁路或柱塞旋转的次级功能。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述轻量化特征已经通过增材制造工艺形成。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述柱塞芯的至少一部分包括增重区段，所述增重区段的密度大于所述柱塞芯的任何其他部分的密度。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，与没有所述增重区段的相同体积的柱塞芯相比，所述增重区段增加了所述柱塞芯的重量。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述增重区段包括金属。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述增重区段包括磁性材料。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，施加所述层压涂层包括：

使所述柱塞芯的至少一部分与包括可电沉积的离子的电沉积浴接触；

在第一段时间内将第一电流施加到所述电沉积浴，以使所述第一层电沉积到所述柱塞芯上，所述第一层至少包括第一金属和第二金属；以及

在第二段时间内将第二电流施加到所述电沉积浴，以使所述第二层电沉积到所述柱塞芯上，所述第二层包括第一金属和第二金属。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

在施加所述层压涂层之前，预处理所述柱塞芯的表面以增加所述柱塞芯的表面的表面能。

16.根据权利要求14中任一项所述的方法，其中，所述第二层在组分、颗粒尺寸、颗粒结构或以上的组合方面不同于所述第一层。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：在所述柱塞芯的表面上沉积导电的触击层，所述导电的触击层足以使所述柱塞芯的非导电或半导电表面充分导电，以允许将所述第一层或所述第二层电沉积到所述柱塞芯上。