وبينت الدراسة التي ذكرتها الجامعة أن أنابيب المضخات والضواغط، غالبا ما تتعرض لأحمال شديدة، وتآكل، وتغيرات في درجات الحرارة، أثناء إنتاج النفط والغاز، وعلى سبيل المثال، أثناء حقن البخار الساخن لتعزيز استخلاص النفط، أو أثناء التكسير الهيدروليكي، يمكن أن ترتفع درجة حرارة الأنابيب بسرعة كبيرة.
وبسبب هذه الاختلافات، تفقد الوصلات الملولبة التقليدية في الأنابيب إحكامها، مما يؤدي إلى حدوث تسربات وانخفاض كفاءة الإنتاج، حسبما أفاد باحثون من جامعة شمال القوقاز الفيدرالية.
وقال الباحث ببرنامج هندسة النفط والغاز في جامعة شمال القوقاز الفيدرالية، إيفان كوفالينكو: "تكمن الصعوبة في أن تسخين الأنابيب يؤدي إلى تمدد الوصلات بشكل مختلف، مما يُضعف إجهادات التلامس في الخيوط. التصاميم الحالية إما لا توفر موثوقية كافية أو تُعقّد التصميم بشكل كبير"، مشيرا إلى أن علماء الجامعة اقترحوا حلا لهذه المشكلة يعتمد على استخدام وصلة ملولبة مع أختام بلاستيكية فلورية.
وأضاف كوفالينكو: "الميزة الرئيسية لهذا التصميم هي استخدام البلاستيك الفلوري، تتميز هذه المادة بخاصية فريدة، فعند تسخينها، تتمدد أكثر من المعدن، مما يُعوّض تلقائيا عن تشوهات درجة الحرارة ويحافظ على إحكام الوصلة".
وأردف كوفالينكو: "حلنا لا مثيل له. فهو لا يزيد من موثوقية التشغيل فحسب، بل هو أيضا فعال من حيث التكلفة، فالأنابيب المعدنية-البلاستيكية أرخص وأخف وزنا وأكثر مقاومة للتآكل". وأضاف أن استخدام الأنابيب المعدنية-البلاستيكية في آبار النفط والغاز كان مقيدا سابقا بضرورة تزويد أطرافها بعناصر ربط معدنية تتمتع بالقوة والإحكام الكافيين.
وأظهرت الاختبارات قدرة هذه الوصلة على تحمل ضغوط تصل إلى 12 ميغا باسكال، دون تشوهات أو تسريبات. وأوضح علماء الجامعة أن النتيجة أثبتت عدم وجود عيوب في شكل تسريبات وشقوق في المعدن الأساسي وفي الوصلات القابلة للفصل.
ووفقا لمتخصصي جامعة شمال القوقاز الفيدرالية، سيحسن هذا الاختراع الذي اقترحوه موثوقية تشغيل آبار الغاز وفعاليته من حيث التكلفة. بالإضافة حصوله على براءة اختراع RU2825910C1، بعد أن وضعت النتائج في ملخص "التطورات العلمية والتقنية الواعدة لمجمع الوقود والطاقة" الصادرعن وكالة الطاقة الروسية في عام 2025.