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Para o bem ou para o mal, a economia do mundo desenvolvido funciona com petróleo. Encontrar, produzir e refinar petróleo bruto em produtos utilizáveis é um grande negócio. Para a maioria das pessoas, a característica mais visível da busca por petróleo são as bombas de campo de petróleo, ou macacões - o metal flutuante que pontilha a superfície nas áreas em que o petróleo é produzido. Devido à sua forma e movimento característicos, os macacões, também chamados de bombas de raios, costumam receber nomes fantasiosos, como "pássaros solitários" e "burros que acenam com a cabeça". Qualquer que seja o nome que você os chame, essas bombas são essenciais para a produção de petróleo bruto.
Onde está o petróleo?
Existe uma noção romântica de que o petróleo é produzido pela colocação de uma torneira em um rio ou lago subterrâneo, 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 em potencial contêm quantidades limitadas de óleo ou apenas retêm água. Esse volume de rochas também deve ser cercado por rochas que não possuem esses poros interconectados, que "retêm" o petróleo em seu reservatório.
Por que uma bomba?
Outra noção romântica da indústria do petróleo é o "jorro", uma espécie de vulcão que jorra ouro preto longe da torre. Essa é uma péssima idéia por várias razões: economicamente falando, o óleo pulverizado na paisagem não pode ser coletado e vendido. Muito mais importante, no entanto, um jato ou "explosão" representa substâncias inflamáveis que fluem sob pressão extrema, uma situação altamente perigosa.
A maioria dos reservatórios não está sob pressão suficiente para que o óleo, a água e o gás natural contenham atinjam a superfície sem ajuda. Como os reservatórios estão a milhares de metros (milhares ou dezenas de milhares de pés) de profundidade, bombas simples de sucção não são suficientes para trazer os fluidos à superfície. Em vez disso, os produtores de petróleo bruto utilizam um sistema de elevação artificial.
Aparência de superfície da bomba
As partes visíveis de uma bomba de campo de petróleo podem variar em tamanho, desde pequeno o suficiente para caber na cama de uma caminhonete até 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 ou viga longa. Uma extremidade do feixe está conectada a um motor. O motor giratório opera um elo que faz com que o feixe funcione para frente e para trás como uma gangorra. Na outra extremidade da viga, o tubo que corre até o fundo do poço é conectado a um grande triângulo de metal arredondado. Os triângulos em forma de cabeça de cavalo balançam para cima e para baixo enquanto a bomba opera, impulsionando a ação de bombeamento da montagem na parte inferior do poço.
Peças de fundo da bomba
As partes "bombeadas" de um pumpjack estão fora de vista. Uma série de tubos ocos, chamados hastes de ventosas, vai da cabeça do cavalo no macacão até o reservatório no fundo do poço. As partes ocultas do sistema de haste de ventosa são duas câmaras simples que vedam com válvulas de esfera. A válvula em um êmbolo, presa à extremidade da coluna da haste do otário, abre à medida que o sistema da haste se move para baixo. Isso permite que o óleo encha o êmbolo e força os fluidos no tubo acima dele para cima. Quando o êmbolo atinge a parte inferior do curso para cima e para baixo, a válvula de esfera se fecha, mantendo os líquidos no lugar. Enquanto isso, a bola na válvula fixa permanente no fundo do poço se abre para abrir enquanto o êmbolo sobe. Isso permite que o óleo se acumule acima da válvula em pé. Quando o êmbolo desce novamente, essa segunda válvula de esfera se fecha, aprisionando uma poça de óleo onde pode entrar no êmbolo e, eventualmente, subir a corda da haste da ventosa até a superfície.