في الآونة الأخيرة، مع استنفاد موارد النفط السهلة الاستخراج في روسيا، أصبح تطوير المعادن صعبة الاستخراج وتوسيع أساليب الاستخراج اتجاهًا حتميًا. تتيح التقنيات الجديدة استغلال احتياطيات خارج الميزانية، والتي لم تكن مجدية اقتصاديًا في السابق. في هذا السياق، طور علماء من جامعة بيرم الوطنية للأبحاث التطبيقية تصميمًا جديدًا لقضبان الكابلات، والذي من المتوقع أن يجلب تغييرات إيجابية لاستخراج النفط.
حاليًا، تسعى صناعة إنتاج النفط والغاز في روسيا إلى توسيع احتياطيات النفط المتوازنة. على الرغم من أن تطوير الاحتياطيات خارج الميزانية (التي تحتوي بشكل رئيسي على نفط صعب الاستخراج) مكلف ويتطلب تقنيات جديدة، إلا أنه يحمل أهمية استراتيجية كبيرة. يُعتبر استخراج الآبار الاتجاهية والجانبية أحد الأساليب الواعدة، حيث يمكن لمضخات القضبان المزودة بكابلات أن تحقق تشغيلًا فعالًا لمعدات استخراج النفط.
تتكون قضبان الكابلات التقليدية من حبال فولاذية مغلقة ملتوية، مثبتة على الجهاز من خلال مشابك خاصة، ومتصلة من الأسفل بمكبس المضخة ومن الأعلى بجهاز الضخ على سطح البئر. أثناء الضخ، تتحرك القضبان بشكل متردد لأعلى ولأسفل، مما يؤدي إلى التمدد أو حتى الانكماش. ومع ذلك، لا تستطيع القضبان التقليدية تحمل مثل هذه الأحمال، مما يؤدي إلى الانحناء المتكرر للحبل، وظهور عيوب مثل الفجوات بين الأسلاك الفولاذية وتدمير سلامة الهيكل بالقرب من الختم، مما يتسبب في تعطل القضيب بسرعة، ويتطلب إيقاف المضخة واستبدالها مع تكبد التكاليف ذات الصلة.
لحل هذه المشكلة، كان يتم في السابق طلاء السطح الخارجي للقضيب بطبقة بوليمر واقية، لكن هذه الطبقة تتعرض للتآكل بسبب الاحتكاك وتلوث النفط، مما يزيد من تكاليف الإنتاج. قام علماء جامعة بيرم الوطنية للأبحاث التطبيقية بتحسين التصميم عن طريق إضافة مثبت حلزوني معدني على الختم السفلي. هذا المثبت مصنوع من الفولاذ المقاوم للتآكل (مثل درجة 20X13)، مما يزيد من صلابة الأجزاء في منطقة الختم السفلي، ويمنع فشلها. مقارنة بالحبل، يتم توجيه المثبت في الاتجاه المعاكس، مما يسمح بتوزيع الحمل بشكل متساوٍ.
هذا الحل يمكن أن يطيل عمر مضخات القضبان في الآبار الاتجاهية، ويقلل من تكاليف الصيانة، ويزيد من ربحية الإنتاج، مما يوفر دعمًا قويًا لتطوير صناعة استخراج النفط في روسيا.
