Nel bene e nel male, l'economia del mondo sviluppato funziona con il petrolio. Trovare, produrre e raffinare il petrolio greggio in prodotti utilizzabili è un grande affare. Per la maggior parte delle persone, la caratteristica più visibile della ricerca del petrolio sono le pompe dei giacimenti petroliferi, o pumpjacks, i costrutti metallici oscillanti che punteggiano la superficie nelle aree in cui viene prodotto il petrolio. A causa della loro caratteristica forma e movimento, i pumpjacks, chiamati anche pompe a trave, sono spesso dati nomi fantasiosi come "uccelli solitari" e "asini che annuiscono". Qualunque sia il nome che li chiami, tali pompe sono fondamentali per il petrolio greggio produzione.
Dov'è il petrolio?
C'è un'idea romantica che il petrolio venga prodotto infilando un rubinetto in un fiume o in un lago sotterraneo, ma questo è molto più semplicistico della realtà della produzione di petrolio. Nel mondo reale, il petrolio riempie piccoli spazi interconnessi nella roccia sepolta, spazi chiamati "pori". Per produrre petrolio, una società di esplorazione deve trovare un giacimento, un volume di roccia con pori sufficienti contenente olio. Molti potenziali serbatoi contengono quantità limitate di petrolio o trattengono solo acqua. Questo volume di roccia deve anche essere circondato da rocce prive di tali pori interconnessi, che "intrappolano" l'olio nel suo serbatoio.
Perché una pompa?
Un'altra nozione romantica dell'industria petrolifera è il "gusher", una sorta di vulcano di petrolio che spruzza oro nero in lungo e in largo dalla torre. Questa è una cattiva idea per diversi motivi: economicamente parlando, l'olio che viene spruzzato sul paesaggio non può essere raccolto e venduto. Molto più importante, tuttavia, un gusher, o "blowout", rappresenta sostanze infiammabili che scorrono sotto pressione estrema, una situazione altamente pericolosa.
La maggior parte dei giacimenti non è sotto pressione sufficiente affinché il petrolio, l'acqua e il gas naturale che contengono raggiungano la superficie senza alcun aiuto. Poiché i serbatoi si trovano a migliaia di metri (migliaia o decine di migliaia di piedi) sottoterra, le semplici pompe di aspirazione non sono sufficienti per portare i fluidi in superficie. Invece, i produttori di petrolio greggio utilizzano un sistema di sollevamento artificiale.
Aspetto superficiale della pompa
Le parti visibili di una pompa per giacimenti petroliferi possono variare in dimensioni da abbastanza piccole da stare nel pianale di un camioncino a strutture delle dimensioni di una casa. Come regola generale, più grande è il jack, più profondo è il serbatoio. La pompa tipica comprende un telaio a forma di A sormontato da una lunga barra o trave. Un'estremità della trave è collegata a un motore. Il motore di rotazione aziona un collegamento che fa funzionare la trave avanti e indietro come un'altalena. All'altra estremità della trave, il tubo che corre fino al fondo del pozzo è collegato a un grande triangolo metallico arrotondato. La forma a testa di cavallo del triangolo oscilla su e giù mentre la pompa funziona, guidando l'azione di pompaggio del gruppo sul fondo del pozzo.
Parti del pozzo della pompa
Le parti "pompanti" di un pumpjack sono fuori dalla vista. Una serie di tubi cavi, chiamati aste di aspirazione, corre dalla testa del cavallo sul pumpjack al serbatoio sul fondo del pozzo. Le parti nascoste del sistema a ventosa sono due semplici camere che si chiudono con valvole a sfera. La valvola su uno stantuffo, attaccata all'estremità della corda dell'asta della ventosa, si apre quando il sistema dell'asta si sposta verso il basso. Ciò consente all'olio di riempire lo stantuffo e spinge i fluidi nel tubo sopra di esso verso l'alto. Una volta che lo stantuffo raggiunge il fondo della corsa su e giù, la valvola a sfera si chiude, mantenendo i fluidi in posizione. Nel frattempo, la sfera sulla valvola fissa sul fondo del pozzo si sposta per aprirsi mentre lo stantuffo si alza. Ciò consente all'olio di raccogliersi sopra la valvola fissa. Quando lo stantuffo scende di nuovo, questa seconda valvola a sfera si chiude, intrappolando una pozza d'olio in cui può entrare nello stantuffo e alla fine risalire la corda dell'asta della ventosa in superficie.
