Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvordan fungerer oliefeltpumper?

For bedre eller værre kører økonomien i den udviklede verden på olie. At finde, producere og raffinere råolie til brugbare produkter er stor forretning. For de fleste er det mest synlige træk ved søgningen efter petroleum oliefeltpumper eller pumpekanaler - de bobberende metalkonstruktioner, der prikker overfladen i områder, hvor der produceres petroleum. På grund af deres karakteristiske form og bevægelse får pumpekanaler, også kaldet bjælkepumper, ofte fantasifulde navne som "ensomme fugle" og "nikkende æsler." Uanset hvilket navn du kalder dem, er sådanne pumper afgørende for råolieproduktionen.
Hvor er olien?

Der er en romantisk opfattelse af, at olie produceres ved at stikke en vandhane i en underjordisk flod eller sø, men dette er langt mere forenklet end realiteten i olieproduktion. I den virkelige verden udfylder olie små sammenkoblede rum i den nedgravede klippe, rum kaldet "porer". For at producere olie skal et efterforskningsfirma finde et reservoir, et volumen af sten med tilstrækkelige porer, der indeholder olie. Mange potentielle reservoirer indeholder begrænsede mængder olie eller holder kun vand. Dette stenvolumen skal også være omgivet af klipper, der mangler sådanne indbyrdes forbundne porer, der "fælder" olien i dens reservoir.
Hvorfor en pumpe?

En anden romantisk opfattelse af olieindustrien er "gusher, "en slags olievulkan, der sprøjter sort guld langt og bredt fra vandringen. Dette er en dårlig idé af flere grunde: økonomisk set kan olie, der sprøjtes over landskabet, ikke indsamles og sælges. Dog meget vigtigere repræsenterer en gusher eller "udblæsning" brændbare stoffer, der strømmer under ekstremt tryk, en meget farlig situation.

De fleste reservoirer er ikke under tilstrækkeligt pres for den olie, vand og naturgas, de indeholder at nå overfladen uden hjælp. Da reservoirerne er tusinder af meter (tusinder eller titusinder af fod) under jorden, er enkle sugepumper ikke tilstrækkelige til at bringe væskerne til overfladen. I stedet bruger råolieproducenter et system med kunstig løft.
Overfladens udseende af pumpen

De synlige dele af en oliefeltpumpe kan variere i størrelse fra små nok til at passe i sengen til en pickup. at strukturere størrelsen på et hus. Som en generel regel, jo større pumpejakke, jo dybere reservoir. Den typiske pumpe omfatter en A-formet ramme toppet af en lang bjælke eller bjælke. Den ene ende af bjælken er forbundet til en motor. Drejemotoren betjener en kobling, der får bjælken til at arbejde frem og tilbage som en sav. I den anden ende af bjælken er røret, der løber til bunden af brønden, forbundet til en stor, afrundet metal trekant. Trekantens hestehovedlignende form bobs op og ned, mens pumpen kører, og driver pumpens virkning i bunden af brønden.
Nedihulets dele af pumpen

De "pumpende" dele af "a pumpjack are out of sight.", 3, [[En streng med hule rør, kaldet sugerstænger, løber fra hestehovedet på pumpejakken til reservoiret i bunden af brønden. De skjulte dele af sugerstangsystemet er to enkle kamre, der forsegler med kugleventiler. Ventilen på et stempel, der er fastgjort til enden af sugerstangstrengen, åbnes, når stangsystemet bevæger sig nedad. Dette giver olie mulighed for at fylde stemplet og tvinger væskerne i røret over det opad. Når stemplet når bunden af op-og-ned-slag, lukkes kugleventilen og holder væskerne på plads. I mellemtiden bevæger kuglen på den faste stående ventil i bunden af brønden ud af vejen for at åbne, mens stemplet rejser sig. Dette tillader olie at samle sig over den stående ventil. Når stemplet falder ned igen, lukkes denne anden kugleventil og fanger en pool af olie, hvor den kan komme ind i stemplet og til sidst komme vej op gennem sugerstangstrengen til overfladen.