近日，随着俄罗斯易于开采的石油资源日益减少，开发难以开采的矿物并扩大开采方法成为必然趋势。新技术让获取该国表外储备成为可能，而此前这在经济上并不实际。在此背景下，彼尔姆理工大学的科学家研发出一种新型电缆杆设计，有望为石油开采带来积极变化。

彼尔姆理工大学的科学家们使油泵更加可靠。/© kotkoa，Freepik

目前，俄罗斯石油天然气生产工业致力于扩大平衡石油储量，表外储量(主要包含难以采出的石油)的开发虽成本高昂且需新技术，但具有重要战略意义。定向井和侧钻井开采是颇具前景的方法之一，带电缆杆的抽油机可实现采油设备高效运行。

传统电缆杆由钢丝扭成的封闭式绳索构成，通过特殊紧固件固定在装置上，底部连接泵柱塞，顶部连接井表面的抽油装置。抽油时，油杆往复运动、上下移动，导致伸展甚至收缩。然而，传统设计的杆无法承受此类负载，会出现绳索反复弯曲、产生缺陷(如钢丝间出现缝隙、密封附近结构完整性遭破坏)等问题，致使杆很快故障，需停泵更换并承担相关费用。

电缆泵杆上安装夹具的示意图。 1 – 绳索，2 – 下部紧固件，3 – 上部紧固件，4 – 夹子，5 – 螺钉连接 / © Gennady Trifanov，专利号 2836976

为解决这一问题，以往会在杆外表面涂保护性聚合物涂层，但涂层摩擦会磨损并污染油，还会增加生产成本。彼尔姆理工大学的科学家改进了设计，在下部密封件上添加金属螺旋保持器。该保持器由耐腐蚀钢(如20X13级)制成，增加了下密封附近区域的零件刚度，防止其失效。与绳索相比，保持器的扭转方向相反，能使负载均匀分布。

理工学院技术人员介绍，螺旋可通过张力配合、螺钉或焊接固定，安装简便，无需额外设备，甚至可安装在即用型杠铃上。固定器的扭曲直径和螺距由绳索直径决定，可通过部分应用并沿电缆扭转的方式安装。这种装置能提高已制造和使用的电缆杆的刚度。

彼尔姆理工大学科学家提出的这一简单有效的解决方案，可延长定向井中电缆泵杆的使用寿命，降低维护成本，提高生产盈利能力，为俄罗斯石油开采行业的发展提供了有力支持。