Para o bem ou para o mal, a economia do mundo desenvolvido é movida pelo petróleo. Encontrar, produzir e refinar o petróleo bruto em produtos utilizáveis é um grande negócio. Para a maioria das pessoas, a característica mais visível da busca de petróleo são as bombas de campo de petróleo, ou "pumpjacks" - as construções metálicas flutuantes que pontilham a superfície em áreas onde o petróleo é produzido. Por causa de sua forma e movimento característicos, os pumpjacks, também chamados de bombas de feixes, recebem frequentemente nomes fantasiosos, como "pássaros solitários" e "burros acenando com a cabeça". Seja qual for o nome que você chamá-los, essas bombas são críticas para a produção de petróleo bruto.
Onde está o petróleo?
Existe uma noção romântica de que o petróleo é produzido por uma torneira em um rio subterrâneo ou lago, mas isso é muito mais simplista do que a realidade da produção de petróleo. No mundo real, o petróleo preenche minúsculos espaços interconectados na rocha enterrada, espaços chamados "poros". Para produzir petróleo, uma empresa de exploração deve encontrar um reservatório, um volume de rocha com poros suficientes contendo óleo. Muitos reservatórios potenciais contêm quantidades limitadas de óleo ou apenas retêm água. Este volume de rocha também deve ser cercado por rochas que não possuem esses poros interconectados, que "prendem" o óleo em seu reservatório.
Por que uma bomba?
Outra noção romântica da indústria do petróleo é a "Gusher", uma espécie de vulcão de petróleo que espalha ouro preto em toda a parte da torre. Esta é uma má idéia por várias razões: economicamente falando, o óleo que é pulverizado pela paisagem não pode ser coletado e vendido. Muito mais importante, no entanto, um jorro, ou "blowout", representa substâncias inflamáveis fluindo sob extrema pressão, uma situação altamente perigosa.
A maioria dos reservatórios não está sob pressão suficiente para o óleo, água e gás natural que eles contêm para alcançar a superfície sem alguma ajuda. Como os reservatórios são milhares de metros (milhares ou dezenas de milhares de pés) no subsolo, bombas de sucção simples não são suficientes para levar os fluidos à superfície. Em vez disso, os produtores de petróleo bruto usam um sistema de elevação artificial.
Aparência da superfície da bomba
As partes visíveis de uma bomba de campo de petróleo podem variar em tamanho de pequeno o suficiente para caber na cama de uma picape para estruturas do tamanho de uma casa. Como regra geral, quanto maior o pumpjack, mais profundo o reservatório. A bomba típica compreende uma estrutura em forma de A encimada por uma barra longa ou viga. Uma extremidade do feixe está conectada a um motor. O motor de rotação opera uma ligação que faz com que o feixe trabalhe para frente e para trás como uma gangorra. Na outra extremidade do feixe, o tubo que vai até o fundo do poço é conectado a um grande triângulo de metal arredondado. A forma de cabeça de cavalo do triângulo balança para cima e para baixo conforme a bomba opera, dirigindo a ação de bombeamento da montagem na parte inferior do poço.
Partes do poço da bomba
O "bombeamento" "partes de um pumpjack estão fora de vista. Uma série de canos ocos, chamados de hastes de bombeio, vai da cabeça do cavalo no canhão até o reservatório no fundo do poço. As partes ocultas do sistema de hastes de bombeio são duas câmaras simples que vedam com válvulas de esfera. A válvula de um êmbolo, presa à extremidade da coluna da haste de sucção, abre quando o sistema da haste se move para baixo. Isso permite que o óleo encha o êmbolo e force os fluidos no tubo acima para cima. Quando o pistão atinge a parte inferior do curso para cima e para baixo, a válvula esférica se fecha, mantendo os fluidos no lugar. Enquanto isso, a bola na válvula fixa na parte inferior do poço se afasta para abrir enquanto o êmbolo sobe. Isso permite que o óleo se acumule acima da válvula de pé. Quando o pistão desce novamente, esta segunda válvula esférica se fecha, prendendo uma poça de óleo onde ela pode entrar no pistão e, eventualmente, subir na corrente da haste de bombeio até a superfície.
