Innehåll
För bättre eller sämre går ekonomin i den utvecklade världen med olja. Att hitta, producera och förädla råolja till användbara produkter är stora affärer. För de flesta är den mest synliga funktionen i sökandet efter petroleum oljefältets pumpar, eller pumpjacks - de bobbande metallkonstruktionerna som prickar ytan i områden där petroleum produceras. På grund av sin karakteristiska form och rörelse ges pumpjackor, även kallade strålpumpar, ofta fantasifulla namn som "ensamma fåglar" och "nickande åsnor." Oavsett vilket namn du kallar dem är sådana pumpar avgörande för råoljeproduktionen.
Var är oljan?
Det finns en romantisk uppfattning att olja produceras genom att hålla en kran i en underjordisk flod eller sjö, men detta är mycket mer förenklat än oljeproduktionens verklighet. I den verkliga världen fyller olja små sammankopplade utrymmen i det begravda berget, utrymmen som kallas "porer". För att producera olja måste ett prospekteringsföretag hitta en reservoar, en volym berg med tillräckliga porer som innehåller olja. Många potentiella behållare innehåller begränsade mängder olja eller håller bara vatten. Denna bergvolym måste också omges av stenar som saknar sådana sammankopplade porer, som "fångar" oljan i dess reservoar.
Varför en pump?
En annan romantisk uppfattning om oljeindustrin är "gusher", en sorts oljevulkan som sprutar svartguld långt och långt ifrån vandringen. Detta är en dålig idé av flera skäl: ekonomiskt sett kan olja som sprutas över landskapet inte samlas in och säljas. Mycket viktigare är dock en gusher eller "utblåsning" brandfarliga ämnen som strömmar under extremt tryck, en mycket farlig situation.
De flesta reservoarer är inte under tillräckligt tryck för att olja, vatten och naturgas som de innehåller kan nå ytan utan någon hjälp. Eftersom reservoarerna är tusentals meter (tusentals eller tiotusentals fot) under jord räcker inte enkla sugpumpar för att föra vätskorna till ytan. Istället använder råoljeproducenter ett system för konstgjord lyft.
Ytans utseende på pumpen
De synliga delarna av en oljefältspump kan variera i storlek från tillräckligt små för att passa i sängen på en pickup till strukturer på storleken på ett hus. Som en allmän regel, ju större pumpjack, desto djupare behållaren. Den typiska pumpen innefattar en A-formad ram toppad av en lång stång eller balk. Den ena änden av balken är ansluten till en motor. Vridmotorn driver en länk som får balken att arbeta 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. Trianglarna hästhuvudliknande form bobs upp och ner när pumpen arbetar, driver pumpens verkan vid botten av brunnen.
Pumpar i nedre hål
De "pumpande" delarna av en pumpjack är utom synhåll. En sträng med ihåliga rör, kallade sugerstänger, löper från hästhuvudet på pumpjacket till behållaren i botten av brunnen. De dolda delarna av sugerstångsystemet är två enkla kamrar som tätas med kulventiler. Ventilen på en kolv, fäst vid änden av sugerstångsträngen, öppnas när stångsystemet rör sig nedåt. Detta tillåter olja att fylla kolven och tvingar vätskorna i röret ovanför det uppåt. När kolven når botten av upp-och-ner-slag, stänger kulventilen och håller vätskorna på plats. Under tiden flyttar bollen på den fasta stående ventilen i botten av brunnen ut ur vägen för att öppna medan kolven stiger. Detta tillåter olja att samlas upp ovanför den stående ventilen. När kolven sjunker igen stänger den andra kulventilen och fångar en pool av olja där den kan komma in i kolven och så småningom ta sig upp sugerstångsträngen till ytan.