O que é uma bomba de haste otária?
Uma bomba de haste de ventosa é um tipo de bomba de prospecção de petróleo comumente vista em campos no Texas nos EUA e em outras áreas onde existem depósitos de petróleo em potencial no subsolo. É capaz de bombear petróleo a uma profundidade de 3.05 quilômetros (10.000 pés) ou mais, e se assemelha um pouco ao movimento de um grande pêndulo virado de lado. Existem muitos outros nomes para a bomba de haste de ventosa na indústria de prospecção de petróleo, incluindo pumpjack, burro de assentimento e bomba de cabeça de cavalo, mas todos eles são projetados com base nos mesmos princípios.
Cada componente de uma bomba de haste de ventosa também tem um nome exclusivo, que pode parecer difícil de entender, a menos que alguém esteja familiarizado com o maquinário. Todas as peças individuais servem como elos articulados em uma reação em cadeia mecânica que transfere gradualmente o movimento circular para um movimento geral de bombeamento para cima e para baixo. Todo o mecanismo opera de maneira semelhante a um conjunto de virabrequim em uma locomotiva de automóvel ou de trem, ou a armadura de amortecimento de portas que se fecham automaticamente em um ritmo lento para permitir que alguém atravesse.
Primeiro, um motor acima do solo gira um volante próximo por meio de uma correia ou corrente, que é essencialmente uma roda maior que gira mais lentamente, mas tem maior torque ou força por rotação. Este volante possui um braço quase horizontal, conhecido como braço de manivela, que se move para cima e para baixo aproximadamente a um ângulo de 60 ° em relação ao horizonte. O braço da manivela é conectado a um braço Pitman, que é o feixe mais longo da máquina de bomba de haste de ventosa. O braço Pitman é quase horizontal, mas inclina-se levemente para baixo, onde a extremidade se prende a um peso conhecido como cabeça de cavalo, um contrapeso em forma de bigorna que serve como um tipo de extremidade do pêndulo. Todos esses componentes se movem juntos para puxar e empurrar um cabo Hanger suspenso da cabeça do cavalo em um eixo vertical no chão.
O cabo do Hangar é conectado a uma série seqüencial de peças conhecidas como haste de polimento, caixa de gaxeta e corda de haste, que juntas atuam como uma espécie de pistão na câmara vertical. Nesse canal vertical, todos movem o que é conhecido como válvula e êmbolo de deslocamento para manter uma constante mudança de pressão para cima e para baixo no eixo. Uma válvula parada mais abaixo do eixo é fixada no lugar e canaliza toda a força da ação do pistão, de modo que, à medida que o mecanismo é forçado para baixo, a pressão do óleo é aumentada no solo e, à medida que é retirada, esse óleo é sugado do reservatório subterrâneo e canalizada.
O projeto da bomba de haste de ventosa normalmente remove cerca de 5,3 galões (20 litros) de fluido para cada ciclo da bomba, o que equivale a um barril de óleo ou 42 galões (160 litros) por aproximadamente a cada oito ciclos de bombeamento. Um ciclo em um macacão pode demorar menos de um minuto, para que o equipamento possa bombear cerca de 7 a 20 barris de petróleo por hora, dependendo da velocidade com que ele está definido para funcionar. Isso é muito lento para os padrões, como os das plataformas de perfuração offshore, mas os macacões são relativamente baratos e fáceis de instalar e manter em vários locais.
Esse tipo de unidade de bombeamento também é conhecido como "pássaro sedento", pois se assemelha a um pássaro que balança a cabeça continuamente para cima e para baixo, ou uma "bomba de gafanhoto" devido ao fato de sua estrutura geral se assemelhar à de um gafanhoto, e seu movimento mecânico exclusivo tem muitas aplicações industriais. A bomba da haste de sucção para a prospecção de petróleo inicialmente não é muito eficiente para bombear o óleo para fora do solo, pois costuma haver muito gás preso em novos depósitos. Idealmente, a bomba de haste de ventosa tem uma eficiência de bombeamento volumétrico de 80% com óleo, em comparação com outros compostos, como gás e água.
O uso mais frequente para projetos de bombas de haste de sucção na prospecção de petróleo é em terra onde é provável que haja um rico depósito de óleo. Eles não bombeiam um grande volume de óleo por curso, mas são construídos com base em um conjunto de princípios mecânicos confiáveis que foram usados em outras aplicações desde o século XVIII. Pequenas versões operadas manualmente do projeto da bomba de haste de sucção ainda existem em muitos sistemas de parques dos EUA, onde podem ser usadas para bombear mecanicamente a água de um reservatório subterrâneo ou aqüífero.