În bine sau în rău, economia lumii dezvoltate se bazează pe petrol. Găsirea, producerea și rafinarea petrolului brut în produse utilizabile este o afacere mare. Pentru majoritatea oamenilor, cea mai vizibilă caracteristică a căutării de petrol sunt pompele pentru câmpuri petroliere, sau pompele de pompare - construcțiile metalice care împing suprafața în zonele în care se produce petrol. Datorită formei și mișcării lor caracteristice, jack-urilor, numite și pompe cu fascicul, sunt adesea numite fanteziste precum „păsările singuratice” și „măgarii din cap”. Indiferent de numele pe care le-ați numi, astfel de pompe sunt esențiale pentru țiței producție.
Unde este petrolul?
Există o noțiune romantică conform căreia petrolul este produs prin lipirea unui robinet într-un râu sau lac subteran, dar acest lucru este mult mai simplist decât realitatea producției de petrol. În lumea reală, uleiul umple mici spații interconectate în roca îngropată, spații numite „pori”. La produce petrol, o companie de explorare trebuie să găsească un rezervor, un volum de rocă cu pori suficienți care conține ulei. Multe rezervoare potențiale conțin cantități limitate de petrol sau rețin doar apă. Acest volum de rocă trebuie, de asemenea, să fie înconjurat de roci care nu au astfel de pori interconectați, care „prind” petrolul din rezervorul său.
De ce o pompă?
O altă noțiune romantică a industriei petroliere este „gusher”, un fel de vulcan petrolier care pulverizează aur negru departe și departe de grădină. Aceasta este o idee proastă din mai multe motive: din punct de vedere economic, uleiul care este pulverizat în peisaj nu poate fi colectat și vândut. Cu toate acestea, mult mai important, un gusher sau „explozie” reprezintă substanțe inflamabile care curg sub presiune extremă, o situație extrem de periculoasă.
Majoritatea rezervoarelor nu se află sub o presiune suficientă pentru ca petrolul, apa și gazele naturale pe care le conțin să ajungă la suprafață fără un ajutor. Deoarece rezervoarele sunt la mii de metri (mii sau zeci de mii de picioare) sub pământ, pompele simple de aspirație nu sunt suficiente pentru a aduce fluidele la suprafață. În schimb, producătorii de țiței utilizează un sistem de ridicare artificială.
Aspectul suprafeței pompei
Părțile vizibile ale unei pompe pentru câmpuri de petrol pot varia în dimensiuni, de la suficient de mici pentru a se potrivi în patul unui camionet pentru a structura dimensiunea unei case. Ca regulă generală, cu cât pompatorul este mai mare, cu atât rezervorul este mai adânc. Pompa tipică cuprinde un cadru în formă de A, acoperit de o bară lungă sau o grindă. Un capăt al fasciculului este conectat la un motor. Motorul de rotire acționează o legătură care face ca fasciculul să funcționeze înainte și înapoi ca un balansoar. La celălalt capăt al grinzii, conducta care se îndreaptă spre fundul puțului este conectată la un triunghi metalic mare și rotunjit. Forma asemănătoare capului de cal al triunghiului se mișcă în sus și în jos pe măsură ce pompa funcționează, conducând acțiunea de pompare a ansamblului în partea de jos a puțului.
Părțile din partea de jos a pompei
Părțile „de pompare” ale unui pomper nu sunt vizibile. Un șir de țevi goale, numite tije de ventuză, rulează de la capul de cal pe pompă până la rezervorul din partea de jos a puțului. Părțile ascunse ale sistemului de prindere sunt două camere simple care se etanșează cu supape cu bilă. Supapa unui piston, atașată la capătul șnurului tijei de ventuză, se deschide pe măsură ce sistemul tijei se deplasează în jos. Acest lucru permite uleiului să umple pistonul și forțează fluidele din conducta de deasupra acestuia în sus. Odată ce pistonul ajunge la fundul cursei sus-jos, supapa cu bilă se închide, ținând fluidele în poziție. Între timp, bila de pe supapa fixă fixă din partea de jos a puțului se mișcă din cale pentru a se deschide în timp ce pistonul se ridică. Acest lucru permite colectarea uleiului deasupra supapei. Când pistonul coboară din nou, această a doua supapă cu bilă se închide, prinzând un bazin de ulei unde poate pătrunde în piston și, în cele din urmă, se îndreaptă spre șirul tijei de ventuză până la suprafață.