Para bien o para mal, la economía del mundo desarrollado funciona con petróleo. Encontrar, producir y refinar petróleo crudo en productos utilizables es un gran negocio. Para la mayoría de las personas, la característica más visible de la búsqueda de petróleo son las bombas de campo petrolífero, o bombas de bombeo, las construcciones de metal oscilante que salpican la superficie en las áreas donde se produce petróleo. Debido a su forma y movimiento característicos, los pumpjacks, también llamados bombas de haz, a menudo reciben nombres extravagantes como "pájaros solitarios" y "burros cabeceando". Cualquiera que sea el nombre que los llame, estas bombas son fundamentales para el petróleo crudo producción.
¿Dónde está el aceite?
Existe una noción romántica de que el petróleo se produce colocando un grifo en un río o lago subterráneo, pero esto es mucho más simplista que la realidad de la producción de petróleo. En el mundo real, el petróleo llena pequeños espacios interconectados en la roca enterrada, espacios llamados "poros". A producir petróleo, una empresa de exploración debe encontrar un depósito, un volumen de roca con suficientes poros que contiene aceite. Muchos reservorios potenciales contienen cantidades limitadas de petróleo o solo contienen agua. Este volumen de roca también debe estar rodeado por rocas que carecen de tales poros interconectados, que "atrapan" el petróleo en su reservorio.
¿Por qué una bomba?
Otra noción romántica de la industria petrolera es el "chorro", una especie de volcán de petróleo que rocía oro negro a lo largo y ancho de la torre de perforación. Esta es una mala idea por varias razones: económicamente hablando, el aceite que se rocía en el paisaje no se puede recolectar ni vender. Sin embargo, mucho más importante, un chorro o "reventón" representa sustancias inflamables que fluyen bajo presión extrema, una situación altamente peligrosa.
La mayoría de los reservorios no están bajo suficiente presión para que el petróleo, el agua y el gas natural que contienen lleguen a la superficie sin ayuda. Dado que los depósitos están a miles de metros (miles o decenas de miles de pies) bajo tierra, las bombas de succión simples no son suficientes para llevar los fluidos a la superficie. En cambio, los productores de petróleo crudo utilizan un sistema de levantamiento artificial.
Apariencia superficial de la bomba
Las partes visibles de una bomba de campo petrolífero pueden variar en tamaño, desde lo suficientemente pequeñas para caber en la caja de una camioneta hasta estructuras del tamaño de una casa. Como regla general, cuanto más grande sea el gato de bombeo, más profundo será el depósito. La bomba típica comprende un marco en forma de A coronado por una barra o viga larga. Un extremo de la viga está conectado a un motor. El motor de giro opera un enlace que hace que la viga se mueva hacia adelante y hacia atrás como un balancín. En el otro extremo de la viga, la tubería que va hasta el fondo del pozo está conectada a un triángulo metálico grande y redondeado. La forma de cabeza de caballo del triángulo se mueve hacia arriba y hacia abajo a medida que funciona la bomba, impulsando la acción de bombeo del conjunto en el fondo del pozo.
Partes de fondo de pozo de la bomba
Las partes de "bombeo" de un pumpjack están fuera de la vista. Una serie de tubos huecos, llamados varillas de bombeo, se extiende desde la cabeza del caballo en el gato de bombeo hasta el depósito en el fondo del pozo. Las partes ocultas del sistema de varilla de bombeo son dos cámaras simples que se sellan con válvulas de bola. La válvula de un émbolo, unida al extremo de la sarta de varillas de bombeo, se abre cuando el sistema de varillas se mueve hacia abajo. Esto permite que el aceite llene el émbolo y empuje los fluidos en la tubería hacia arriba. Una vez que el émbolo llega al final de la carrera hacia arriba y hacia abajo, la válvula de bola se cierra y mantiene los fluidos en su lugar. Mientras tanto, la bola de la válvula fija en el fondo del pozo se aparta para abrirse mientras el émbolo se eleva. Esto permite que el aceite se acumule por encima de la válvula de apoyo. Cuando el émbolo desciende de nuevo, esta segunda válvula de bola se cierra, atrapando un charco de aceite donde puede entrar en el émbolo y finalmente subir por la cuerda de la varilla de bombeo hasta la superficie.