علماء روس يبتكرون منهجية هجينة لتعزيز استخراج الغاز من حقول القطب الشمالي وتقليل المخاطر

موسكو-سانا: ابتكر علماء روس منهجية هجينة متطورة تهدف إلى زيادة كفاءة واستقرار عمليات استخراج الغاز من حقول القطب الشمالي. تعتمد هذه المنهجية على دمج الاختبارات الجيوميكانيكية التقليدية مع أحدث تقنيات المحاكاة الرقمية، مما يسهم بشكل فعال في تقليل المخاطر الفنية ويضمن استدامة الإنتاج في تلك البيئات القاسية.

ونقلت وكالة "سبوتنيك" أول أمس عن باحثين في معهد إيشلينسكي لمسائل الميكانيك، التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، أن جوهر المنهجية يكمن في بناء نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لعينات الصخور المستخرجة من المكامن الغازية. هذه النماذج تتيح دراسة خصائص الصخور وسلوكها تحت تأثير مختلف الضغوط دون الحاجة إلى استهلاك العينات الأصلية أو إتلافها.

وأوضح الباحثون أن الجرف القاري الروسي في القطب الشمالي يضم حوالي 70 بالمئة من احتياطيات الغاز الطبيعي في روسيا. ومع ذلك، فإن هشاشة الصخور الرملية في هذه المناطق تمثل تحدياً كبيراً أمام عمليات الحفر، حيث تزيد من احتمالات انهيار جدران الآبار وتسرب الرمال، وهو ما يؤدي بدوره إلى تآكل المعدات وتعطل الإنتاج.

تعتمد التقنية الجديدة على استخدام التصوير المقطعي بالأشعة السينية لإنشاء "توأم رقمي" مطابق للعينات الصخرية. بعد ذلك، تتم مقارنة نتائج المحاكاة الرقمية بالاختبارات الفيزيائية التي تُجرى باستخدام نظام تحميل ثلاثي المحاور. هذه العملية الدقيقة تسمح بتحديد الحدود الآمنة للضغط داخل الآبار ومراقبة تطور التشققات والانهيارات المحتملة بدقة.

وأكد رئيس مختبر الجيوميكانيكا في المعهد، يوري كوفالينكو، أن الفهم العميق لآليات تشكل التشققات وتدفق الرمال يفتح المجال لتطوير أنظمة تشغيل أكثر أماناً بدءاً من مرحلة التصميم. كما يسهم في تحسين وسائل تدعيم جدران الآبار ورفع كفاءة مرشحات الحصى المستخدمة في حجز الجزيئات الصخرية ومنع تسربها.

ويجري العمل حالياً على تطوير هذه المنهجية بهدف اعتماد نموذج قابل للتطبيق في جميع حقول النفط والغاز بمنطقة القطب الشمالي، مما سيعزز كفاءة استثمار موارد الطاقة ويقلل بشكل كبير من التكاليف والمخاطر التشغيلية المرتبطة بهذه الصناعة الحيوية.