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Nel bene e nel male, l'economia del mondo sviluppato funziona a petrolio. Trovare, produrre e raffinare petrolio greggio in prodotti utilizzabili è un grande affare. Per la maggior parte delle persone, la caratteristica più visibile della ricerca di petrolio sono le pompe per giacimenti petroliferi, o pumpjacks - i costrutti metallici che oscillano che punteggiano la superficie nelle aree in cui viene prodotto il petrolio. A causa della loro forma e movimento caratteristici, i pumpjacks, chiamati anche pump beam, spesso ricevono nomi fantasiosi come "uccelli solitari" e "asini che annuiscono". Qualunque sia il nome che le chiami, tali pompe sono fondamentali per la produzione di petrolio greggio.
Dov'è l'olio?
C'è una romantica idea che l'olio sia prodotto attaccando un rubinetto in un fiume o lago sotterraneo, ma questo è molto più semplicistico della realtà della produzione di petrolio. Nel mondo reale, il petrolio riempie minuscoli spazi interconnessi nella roccia sepolta, spazi chiamati "pori". Per produrre petrolio, un'azienda di esplorazione deve trovare un serbatoio, un volume di roccia con pori sufficienti contenenti olio. Molti potenziali serbatoi contengono quantità limitate di petrolio o trattengono solo l'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 petrolifero che spruzza oro nero lontano e largo dalla torre. Questa è una cattiva idea per diversi motivi: economicamente parlando, l'olio che viene spruzzato attraverso il paesaggio non può essere raccolto e venduto. Molto più importante, tuttavia, uno spaccone, o "scoppio", rappresenta sostanze infiammabili che scorrono sotto una pressione estrema, una situazione altamente pericolosa.
La maggior parte dei serbatoi non è sotto pressione sufficiente affinché l'olio, l'acqua e il gas naturale che contengono possano raggiungere la superficie senza alcun aiuto. Poiché i serbatoi sono sotterranei di migliaia di metri (migliaia o decine di migliaia di piedi), non sono sufficienti semplici pompe di aspirazione per portare i fluidi in superficie. Invece, i produttori di petrolio greggio usano un sistema di sollevamento artificiale.
Aspetto superficiale della pompa
Le parti visibili di una pompa per giacimenti petroliferi possono variare dalle dimensioni abbastanza piccole da adattarsi al letto di un camioncino alle strutture delle dimensioni di una casa. Come regola generale, maggiore è il pumpjack, più profondo è il serbatoio. La tipica pompa comprende un telaio a forma di A sormontato da una lunga barra o trave. Un'estremità del raggio è collegata a un motore. Il motore di rotazione aziona un collegamento che fa lavorare il raggio avanti e indietro come un'altalena. All'altra estremità della trave, il tubo che corre sul fondo del pozzo è collegato a un grande triangolo metallico arrotondato. La forma triangolare a forma di testa di cavallo oscilla su e giù mentre la pompa funziona, guidando l'azione di pompaggio del gruppo nella parte inferiore del pozzo.
Parti di fondo pozzo della pompa
Le parti "pompanti" di un pumpjack sono nascoste. Una serie di tubi cavi, chiamati bastoncini di ventosa, corre dalla testa di cavallo sul pumpjack al serbatoio nella parte inferiore del pozzo. Le parti nascoste del sistema dell'asta di aspirazione sono due semplici camere che si sigillano con valvole a sfera. La valvola su uno stantuffo, fissata all'estremità della corda dell'asta della ventosa, si apre mentre il sistema dell'asta si sposta verso il basso. Ciò consente all'olio di riempire lo stantuffo e forza i fluidi nel tubo sopra di esso verso l'alto. Una volta che lo stantuffo raggiunge la parte inferiore della corsa su e giù, la valvola a sfera si chiude, mantenendo i fluidi in posizione. Nel frattempo, la sfera sulla valvola fissa fissa nella parte inferiore del pozzo si sposta di mezzo per aprirsi mentre lo stantuffo si alza. Ciò consente all'olio di accumularsi sopra la valvola fissa. Quando lo stantuffo scende di nuovo, questa seconda valvola a sfera si chiude, intrappolando una pozza di olio dove può entrare nello stantuffo e infine risalire la corda dell'asta di aspirazione verso la superficie.