Na dobre lub na złe gospodarka krajów rozwiniętych opiera się na ropie. Znalezienie, produkcja i rafinacja ropy naftowej na produkty użytkowe to wielki biznes. Dla większości ludzi najbardziej widoczną cechą poszukiwania ropy naftowej są pompy na polach naftowych lub podnośniki - podskakujące metalowe konstrukcje, które rozsiane są po powierzchni w obszarach, w których wydobywana jest ropa naftowa. Ze względu na swój charakterystyczny kształt i ruch, lewaki, zwane też pompami belkowymi, często otrzymują fantazyjne nazwy takie jak „samotne ptaki” i „kiwają się osły”. Jakkolwiek je nazwiesz, takie pompy mają kluczowe znaczenie dla ropy naftowej produkcja.
Gdzie jest olej?
Istnieje romantyczne przekonanie, że ropa jest produkowana przez założenie kranu w podziemnej rzece lub jeziorze, ale jest to o wiele bardziej uproszczone niż rzeczywistość produkcji ropy. W prawdziwym świecie ropa wypełnia małe, połączone ze sobą przestrzenie w zakopanej skale, przestrzenie zwane „porami”. Do wydobyć ropę, firma poszukiwawcza musi znaleźć złoże, objętość skały z wystarczającą ilością porów zawierające olej. Wiele potencjalnych zbiorników zawiera ograniczone ilości ropy lub tylko zatrzymuje wodę. Ta skalna objętość musi być również otoczona skałami, które nie mają takich połączonych ze sobą porów, które „uwięzią” ropę w swoim zbiorniku.
Dlaczego pompa?
Innym romantycznym pojęciem przemysłu naftowego jest „tryskacz”, rodzaj wulkanu naftowego, który rozpryskuje czarne złoto daleko od wieży. Jest to zły pomysł z kilku powodów: z ekonomicznego punktu widzenia olej, który jest rozpryskiwany w całym krajobrazie, nie może być zbierany i sprzedawany. Jednak o wiele ważniejsze jest to, że tryskacz lub „wybuch” reprezentuje łatwopalne substancje płynące pod ekstremalnym ciśnieniem, co jest bardzo niebezpieczną sytuacją.
Większość zbiorników nie znajduje się pod wystarczającym ciśnieniem, aby zawarta w nich ropa, woda i gaz ziemny mogły bez pomocy dotrzeć na powierzchnię. Ponieważ zbiorniki znajdują się tysiące metrów (tysiące lub dziesiątki tysięcy stóp) pod ziemią, proste pompy ssące nie wystarczą do wyprowadzenia płynów na powierzchnię. Zamiast tego producenci ropy naftowej stosują system sztucznego podnoszenia.
Wygląd powierzchni pompy
Widoczne części pompy naftowej mogą mieć różne rozmiary, od na tyle małych, aby zmieściły się w skrzyni pickupa, aż po konstrukcje wielkości domu. Z reguły im większy lemiesz, tym głębszy zbiornik. Typowa pompa składa się z ramy w kształcie litery A zwieńczonej długim prętem lub belką. Jeden koniec belki jest połączony z silnikiem. Obracający się silnik obsługuje połączenie, które powoduje, że belka działa tam iz powrotem jak huśtawka. Na drugim końcu belki rura biegnąca do dna studni jest połączona z dużym, zaokrąglonym metalowym trójkątem. Kształt przypominający głowę konia trójkąta podskakuje w górę iw dół podczas pracy pompy, napędzając pompowanie zespołu na dnie studni.
Części wgłębne pompy
Części „pompujące” lejka są poza zasięgiem wzroku. Ciąg wydrążonych rur, zwanych przyssawkami, biegnie od głowy konia na pompie do zbiornika na dnie studni. Ukryte części systemu przyssawek to dwie proste komory, które uszczelniają zaworami kulowymi. Zawór na tłoku, przymocowany do końca sznurka przyssawki, otwiera się, gdy układ pręta przesuwa się w dół. Pozwala to na wypełnienie tłoka olejem i wypycha do góry płyny w rurze nad nim. Gdy tłok osiągnie dno suwu w górę iw dół, zawór kulowy zamyka się, utrzymując płyny na miejscu. W międzyczasie kulka na stałym zaworze stojącym na dnie zagłębienia odsuwa się, aby otworzyć się, podczas gdy tłok się podnosi. Pozwala to na gromadzenie się oleju nad zaworem stojącym. Kiedy tłok opada ponownie, ten drugi zawór kulowy zamyka się, zatrzymując kałużę oleju, gdzie może wejść do tłoka i ostatecznie przedostać się w górę sznurka przyssawki na powierzchnię.