På godt og ondt kører økonomien i den udviklede verden på olie. At finde, producere og raffinere råolie til brugbare produkter er stor forretning. For de fleste mennesker er det mest synlige træk ved søgningen efter olie petroleumspumpe eller pumpekabler - det boblende metalkonstruktioner, der prikker overfladen i områder, hvor der produceres olie. På grund af deres karakteristiske form og bevægelse får pumpjacks, også kaldet strålepumper, ofte fantasifulde navne såsom "ensomme fugle" og "nikkende æsler." Uanset hvilket navn du kalder dem, er sådanne pumper kritiske for råolie produktion.
Hvor er olien?
Der er en romantisk forestilling om, at olie produceres ved at stikke en vandhane i en underjordisk flod eller sø, men dette er langt mere forenklet end olieproduktionens virkelighed. I den virkelige verden fylder olie små sammenkoblede rum i den nedgravede klippe, rum kaldet "porer". Til producere olie, skal et efterforskningsfirma finde et reservoir, et volumen af sten med tilstrækkelige porer indeholdende olie. Mange potentielle reservoirer indeholder begrænsede mængder olie eller holder kun vand. Denne stenvolumen skal også være omgivet af klipper, der mangler sådanne sammenkoblede porer, som "fanger" olien i reservoiret.
Hvorfor en pumpe?
En anden romantisk forestilling om olieindustrien er "gusheren", en slags olievulkan, der sprøjter sort guld langt væk fra boret. Dette er en dårlig idé af flere grunde: økonomisk set kan olie, der sprøjtes over landskabet, ikke samles og sælges. Langt vigtigere repræsenterer en gusher eller "blowout" imidlertid brændbare stoffer, der flyder under ekstremt pres, en meget farlig situation.
De fleste reservoirer er ikke under tilstrækkeligt pres til, at den olie, vand og naturgas, de indeholder, når overfladen uden hjælp. Da reservoirerne er tusindvis af meter (tusinder eller titusinder af fod) under jorden, er enkle sugepumper ikke tilstrækkelige til at bringe væsker til overfladen. I stedet bruger råolieproducenter et system med kunstig lift.
Overfladens udseende af pumpen
De synlige dele af en oliefeltpumpe kan variere i størrelse fra lille nok til at passe i sengen på en pickup til strukturer på et hus. Jo større pumpjack er, jo dybere er reservoiret som hovedregel. Den typiske pumpe består af en A-formet ramme toppet af en lang stang eller bjælke. Den ene ende af bjælken er forbundet til en motor. Drejemotoren driver en kobling, der får bjælken til at virke frem og tilbage som en vippe. I den anden ende af bjælken er røret, der løber til bunden af brønden, forbundet med en stor, afrundet metaltrekant. Trekantens hestehovedlignende form bobler op og ned, når pumpen kører, hvilket driver pumpens handling i forsamlingen i bunden af brønden.
Pumpens dele i borehullet
De "pumpende" dele af en pumpjack er ude af syne. En streng hule rør, kaldet sugestænger, løber fra hestens hoved på pumpjack til reservoiret i bunden af brønden. De skjulte dele af sugestangsystemet er to enkle kamre, der forsegles med kugleventiler. Ventilen på et stempel, der er fastgjort til enden af sugestangens streng, åbnes, når stangsystemet bevæger sig nedad. Dette tillader olie at fylde stemplet og tvinger væskerne i røret over det opad. Når stemplet når bunden af det op-og-ned-slag, lukkes kugleventilen og holder væskerne på plads. I mellemtiden bevæger sig kuglen på den faste stående ventil i bunden af brønden ud af vejen for at åbne, mens stemplet stiger. Dette gør det muligt at samle olie over den stående ventil. Når stemplet sænkes ned igen, lukkes denne anden kugleventil og fanger en pool af olie, hvor den kan komme ind i stemplet og til sidst komme sig op i sugestangstrengen til overfladen.