På gott och ont sätter ekonomin i den utvecklade världen på olja. Att hitta, producera och raffinera råolja till användbara produkter är stor affär. För de flesta är det mest synliga i sökandet efter petroleum oljefältpumparna eller pumpjacken - de vinkande metallkonstruktionerna som prickar ytan i områden där petroleum produceras. På grund av sin karakteristiska form och rörelse får pumpjack, även kallade strålpumpar, fantastiska namn som "ensamma fåglar" och "nickande åsnor." Oavsett vilket namn du kallar dem är sådana pumpar kritiska för råolja produktion.
Var är oljan?
Det finns en romantisk uppfattning att olja produceras genom att sticka en kran i en underjordisk flod eller sjö, men det här är mycket enklare än verkligheten för oljeproduktion. I den verkliga världen fyller olja små sammankopplade utrymmen i den nedgrävda klippan, utrymmen som kallas "porer". Till producera olja måste ett prospekteringsföretag hitta en reservoar, en stenvolym med tillräckliga porer innehållande olja. Många potentiella reservoarer innehåller begränsade mängder olja eller rymmer bara vatten. Denna bergvolym måste också omges av stenar som saknar sådana sammankopplade porer, som "fångar" oljan i dess behållare.
Varför en pump?
En annan romantisk uppfattning om oljeindustrin är "gusher", en slags oljevulkan som sprutar svartguld långt ifrån boret. Det är en dålig idé av flera anledningar: ekonomiskt sett kan olja som sprutas över landskapet inte samlas in och säljas. Mycket viktigare är dock att en gusher, eller "blowout", representerar brandfarliga ämnen som flyter under extremt tryck, en mycket farlig situation.
De flesta reservoarer är inte under tillräckligt tryck för att oljan, vattnet och naturgasen de innehåller ska nå ytan utan hjälp. Eftersom behållarna är tusentals meter (tusentals eller tiotusentals fot) under jord, räcker det inte med enkla sugpumpar för att få vätskor till ytan. Istället använder råoljeproducenter ett system med konstgjord lyft.
Ytans utseende av pumpen
De synliga delarna av en oljefältpump kan variera i storlek från tillräckligt liten för att passa i sängen på en pickupbil till strukturerna i ett hus. Ju större pumpjack, desto djupare är behållaren som en allmän regel. Den typiska pumpen består av en A-formad ram toppad av en lång stång eller balk. Ena änden av strålen är ansluten till en motor. Vridmotorn driver en länk som får strålen att fungera fram och tillbaka som en gungbräda. I den andra änden av balken är röret som löper till botten av brunnen anslutet till en stor, rundad metall triangel. Triangelns hästhuvudliknande form vinklar upp och ner när pumpen arbetar, vilket driver pumpens verkan i botten av brunnen.
Pumpens delar i borrhålet
De "pumpande" delarna av en pumpjack är utom synhåll. En sträng med ihåliga rör, som kallas sugstänger, löper från hästhuvudet på pumpjacket till behållaren längst ner i brunnen. De dolda delarna av sugstångssystemet är två enkla kammare som tätar med kulventiler. Ventilen på en kolv, ansluten till änden av sugstångsträngen, öppnas när stångsystemet rör sig nedåt. Detta gör att olja kan fylla kolven och tvingar vätskorna i röret ovanför den uppåt. När kolven når botten av upp-och-ned-slaget stängs kulventilen och håller vätskorna på plats. Under tiden rör sig kulan på den fasta stående ventilen längst ner i brunnen ur vägen för att öppna medan kolven stiger. Detta gör att olja kan samlas upp över den stående ventilen. När kolven sjunker igen stängs denna andra kulventil och fångar en pool med olja där den kan komma in i kolven och så småningom ta sig upp sugstångsträngen till ytan.