O pompă cu tijă de ventuză este un tip de pompă de prospectare a petrolului întâlnită în mod obișnuit în câmpurile din Texas, în SUA și în alte zone în care există potențiale zăcăminte de petrol la adâncimea subteranului. Este capabil să pompeze ulei de la o adâncime de 10,000 de picioare (3.05 kilometri) sau mai mare și seamănă oarecum cu mișcarea unui pendul mare întors pe o parte. Există multe alte nume pentru pompa cu tijă de ventuză în industria de prospectare a petrolului, inclusiv pumpjack, magar cu cap și pompă cu cap de cal, dar toate sunt proiectate pe aceleași principii.
Fiecare componentă a unei pompe cu tijă de ventuză are, de asemenea, un nume unic, care poate părea dificil de înțeles dacă cineva nu este familiarizat cu utilajul. Piesele individuale servesc toate ca verigi articulate într-o reacție mecanică în lanț care transferă treptat mișcarea circulară la o mișcare generală de pompare în sus și în jos. Întregul mecanism funcționează în mod similar cu un ansamblu arbore cotit dintr-o locomotivă de automobile sau tren, sau armătura de amortizare a ușilor care se închid automat într-un ritm lent pentru a lăsa pe cineva să treacă.
În primul rând, un motor deasupra solului învârte un volant din apropiere printr-o curea sau un lanț, care este în esență o roată mai mare care se rotește mai lent, dar are un cuplu sau o forță mai mare pe rotație. Acest volant are atașat un braț aproape orizontal, cunoscut sub numele de braț manivelă, care se mișcă în sus și în jos la un unghi de aproximativ 60° față de orizont. Brațul manivelă este atașat la un braț Pitman, care este cel mai lung fascicul al mașinii pompei cu tije de ventuză. Brațul Pitman este aproape orizontal, dar se înclină ușor în jos unde capătul se atașează de o greutate cunoscută sub numele de cap de cal, o contragreutate în formă de nicovală care servește ca un tip de capăt pendul. Toate aceste componente se mișcă împreună pentru a trage și împinge un cablu Hanger care este suspendat de capul de cal într-un arbore vertical în pământ.
Cablul Hangar este atașat la o serie secvențială de părți cunoscute sub numele de tijă de lustruire, cutie de umplere și șnur de tije, care împreună acționează ca un fel de piston în camera verticală. În acest canal vertical, toate mișcă ceea ce este cunoscut sub numele de supapă de mișcare și piston pentru a menține o schimbare constantă a presiunii în sus și în jos în arbore. O supapă în picioare mai jos pe arbore este fixată pe loc și canalizează toată forța acțiunii pistonului, astfel încât, pe măsură ce mecanismul este forțat în jos, presiunea uleiului crește în sol și, pe măsură ce este retras, acest ulei este aspirat. din rezervorul subteran și scos prin conducte.
Designul pompei cu tijă de absorbție elimină de obicei aproximativ 5.3 galoane (20 de litri) de lichid pentru fiecare ciclu al pompei, ceea ce echivalează cu un baril de ulei sau 42 de galoane (160 de litri) pentru aproximativ la fiecare opt cicluri de pompare. Un ciclu pe un pumpjack poate dura mai puțin de un minut, astfel încât echipamentul poate pompa aproximativ 7 până la 20 de barili de petrol pe oră, în funcție de cât de repede este setat să funcționeze. Acest lucru este foarte lent conform standardelor precum cele ale platformelor de foraj offshore, dar pompele sunt relativ ieftine și ușor de instalat și întreținut în mai multe locații.
Acest tip de unitate de pompare este, de asemenea, cunoscut sub numele de „pasăre însetată”, deoarece seamănă cu o pasăre care își dă continuu capul în sus și în jos, sau o „pompă pentru lăcuste”, datorită faptului că structura sa generală seamănă cu cea a unei lăcuste, iar mișcarea sa mecanică unică are multe aplicații industriale. Pompa cu tijă de absorbție pentru prospectarea petrolului nu este inițial foarte eficientă la pomparea uleiului din pământ, deoarece tinde să fie mult gaz prins în depozitele noi. În mod optim, pompa cu tijă de absorbție are o eficiență de pompare volumetrică de 80% cu ulei, față de alți compuși precum gazul și apa.
Cea mai frecventă utilizare a modelelor de pompe cu tije de ventuză în prospectarea petrolului este pe terenuri unde se știe că există probabil un depozit bogat de petrol. Ele nu pompează un volum mare de ulei pe cursă, dar sunt construite pe un set de principii mecanice fiabile care au fost folosite în alte aplicații încă din secolul al XVIII-lea. Versiuni mici acționate manual ale designului pompei cu tijă de ventuză există încă și în multe sisteme de parcuri din SUA, unde pot fi folosite pentru a pompa apă mecanic dintr-un rezervor subteran sau dintr-un acvifer.