[发明专利]一种油气装备的织构化表面及其加工方法

说明书

本发明公开一种油气装备的织构化表面，包括基体一、抗磨涂层和基体二，还包括织构，所述织构包括织构一和/或织构二；所述基体一与所述基体二在工作时能够相对运动，所述织构一布置于所述基体一与所述抗磨涂层的接触表面，所述织构二布置于所述抗磨涂层与所述基体二的接触表面。本发明还公开一种油气装备的织构化表面的加工方法。本发明通过涂层与织构结合的技术，同时提高油气装备的减摩、耐磨、耐腐蚀等多种性能，达到提高油气装备使用寿命、油气生产效率、减少设备失效带来的经济损失的目的。

技术领域

本发明涉及油气装备技术领域，特别是涉及一种油气装备的织构化表面及其加工方法。

背景技术

目前，全球能源问题越来越严峻，常规油气资源的开发远远不能满足人类的需要，深海/深层油气和非常规资源勘探开发技术快速发展，有益于缓解能源危机。然而，高温、高压、腐蚀、冲蚀等复杂严苛的环境因素限制了油气装备寿命和工作性能，直接影响深海/深层油气和非常规资源勘探开发的效率和成本。

现有的油气装备通常依靠改进机械结构或只使用单一的涂层的技术改善相对运动部位的摩擦副摩擦学性能，存在减摩、抗磨效果不足、耐腐蚀性能差的缺点，导致装备寿命难以满足生产需求的问题。

因此，如何综合提高油气装备耐磨、耐腐蚀性能以应对复杂严苛的工况，打破油气开采技术的瓶颈、进一步提升油气装备的工作性能、实现油气增产，需是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种油气装备的织构化表面及其加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过涂层与织构结合的技术提高油气装备的减摩、耐磨及耐腐蚀等多种性能，进而实现提高油气装备使用寿命、油气生产效率、减少设备失效带来的经济损失的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种油气装备的织构化涂层，包括基体一、抗磨涂层和基体二，还包括织构，所述织构包括织构一和/或织构二；所述基体一与所述基体二在工作时能够相对运动，所述织构一布置于所述基体一与所述抗磨涂层的接触表面，所述织构二布置于所述抗磨涂层与所述基体二的接触表面。

优选地，所述织构包括多个不同形状的凹坑或凸起，多个所述凹坑或凸起沿三维方向立体分布组合成的织构化区域。

所述凹坑或所述凸起的形状为圆形、正方形、三角形、圆柱形、十字形织构中的一种或多种。

优选地，所述凹坑或所述凸起的深度为20-200μm，直径为50-500μm。

优选的，所述织构一的面积占所述基体一表面积的比率为1％-15％，所述织构二的面积占所述抗磨涂层表面积的比率为1％-15％

优选的，所述织构的多个所述凹坑或所述凸起为均匀整齐排列或间隔排列。

优选地，所述基体二的表面分布有固体润滑剂。

优选的，所述抗磨涂层的表面在激光加工所述织构前，使用激光进行强化改性。

本发明还公开一种油气装备的织构化表面的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、选取所述基体一；

步骤二、在所述基体一的外表面上喷涂涂层，进而得到所述抗磨涂层；

在所述基体一的外表面上喷涂涂层之前，在所述基体一与所述抗磨涂层的接触表面上加工出所述织构一；和/或，在所述基体一的外表面上喷涂涂层之后，在所述抗磨涂层与所述基体二的接触表面上加工出所述织构二；

步骤三、选取所述基体二。

优选的，所述步骤三中，在所述基体二的表面均匀喷涂固体润滑剂，得到带固体润滑涂层的所述基体二。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：