[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

说明书

在此描述了有涂层的升降柱塞，该升降柱塞具有改进的硬度、耐用度以及耐腐蚀性，还描述了制造、重新加工和使用该升降柱塞的方法。

技术领域

本公开的实施例大体上提供一种有涂层的升降柱塞，该升降柱塞具有改进的硬度、耐用度、以及抗腐蚀度，还提供了制造、重新加工以及使用该升降柱塞的方法。

背景技术

升降柱塞用在石油井(例如，含有流体、气体、或固态碳氢化合物或以上的混合物的井)中的人工升举和柱塞升降系统，以增加产量或移除污染物。升降柱塞承受腐蚀性情况、巨大撞击、以及高磨损机制或处理。目前使用有涂层的钢或钛。然而，定制这样材料的性能是困难的，并且使用钛的加工成本较高。因此，需要具有改进的耐腐蚀性、硬度以及耐用性的可定制的升降柱塞。本公开解决了这些问题并且提供具有显著优点的相关改进。

发明内容

本公开的多个方面包括一种用于制备有涂层的升降柱塞的方法，所述方法包括：在柱塞芯的表面上应用层压涂层以形成有涂层的升降柱塞，柱塞芯沿纵向轴线基本上对称并且具有第一直径和柱塞主体。本公开的另外的多个方面包括由在此描述的方法生产的有涂层的升降柱塞。

本公开的另外的多个方面包括一种有涂层的升降柱塞，包括：沿纵向轴线基本上对称并且具有第一直径以及柱塞主体的柱塞芯；以及柱塞芯的表面上的层压涂层，层压涂层具有厚度，层压涂层包括第一层和第二层，第一层具有第一组分和第一纳米结构，并且第二层具有第二组分和第二纳米结构。

本公开的多个方面还包括一种用于重新加工具有机械磨损的升降柱塞的方法，所述方法包括：基于测量的升降柱塞的尺寸特征来确定机械磨损量；基于测量的尺寸特征和使用或磨损前升降柱塞的初始的尺寸特征的比较来确认磨损面；确定电镀重新加工处理，以将层压涂层沉积在磨损面上；以及执行电镀重新加工处理。

在额外的多个方面中，本公开提供了一种用于从井中清理井底积聚物的方法，包括：将有涂层的升降柱塞定位在石油井管中；以及将有涂层的升降柱塞释放到石油井管内，以允许有涂层的升降柱塞在石油井管中移动将液体和井底积聚物从石油井的底部位置携带到石油井的顶部位置，并且允许井底气体从石油井的底部位置移动到石油井的顶部位置。

附图说明

参考附图作出详细描述。在附图中，附图标记的最左边的数字表示该附图标记在其中出现的附图。在不同附图中，附图标记的最右边相同的数字表示相似或相同的组件或特征。

在附图中的元件的尺寸和相对位置并不一定按比例绘制。例如，不同元件的形状和角度并未按比例绘制并且一些元件任意地放大并定位来增加附图的易读性。此外，绘制的元件的特定形状并非旨在传达有关特定元件的真实形状的任何信息，并且仅为了在附图中易于识别而选择出。

图1示出了升降柱塞的一个示意性实施例；

图2示出了本公开的一个示意性有涂层的升降柱塞以及该升降柱塞的两个截面图；

图3示出了柱塞芯以及柱塞芯的四个截面图，每个截面图示出了轻量化特征的一个示例；

图4示出了本公开的一种示意性方法的流程图；

图5示出了本公开的一种示意性方法的流程图；

图6A和图6B示出了本公开的示意性升降柱塞的两个视图。

具体实施方式

本公开大体涉及有涂层的升降柱塞，该升降柱塞具有改进的硬度、耐用性以及耐腐蚀性，本公开还涉及制造、重新加工、以及使用该升降柱塞的方法。

在更详细陈述本公开之前，提供在此将使用的确切术语的定义可有助于理解这些术语。额外的定义在本公开通篇中陈述。