Eine Saugstangenpumpe ist eine Art von Ölförderpumpe, die häufig auf Feldern in Texas in den USA und anderen Gebieten zu finden ist, in denen potenzielle Ölvorkommen tief unter der Erde vorhanden sind. Es ist in der Lage, Öl aus einer Tiefe von 10,000 Fuß (3.05 Kilometer) oder mehr zu pumpen, und ähnelt in gewisser Weise der Bewegung eines großen Pendels, das auf die Seite gedreht wird. Es gibt viele andere Namen für die Saugstangenpumpe in der Ölsuchindustrie, einschließlich Pumpjack, Nicking Esel und Horsehead-Pumpe, aber sie alle basieren auf den gleichen Prinzipien.
Jede Komponente einer Saugstangenpumpe hat auch einen eindeutigen Namen, der schwer zu verstehen scheint, es sei denn, jemand ist mit der Maschine vertraut. Die einzelnen Teile dienen alle als Gelenkglieder in einer mechanischen Kettenreaktion, die nach und nach die Kreisbewegung in eine allgemeine Auf- und Ab-Pumpbewegung überführt. Der gesamte Mechanismus funktioniert ähnlich wie eine Kurbelwellenbaugruppe in einem Auto oder einer Zuglokomotive oder der Dämpfungsanker an Türen, die sich automatisch langsam schließen, um jemanden durchzulassen.
Erstens dreht ein oberirdischer Motor ein nahegelegenes Schwungrad über einen Riemen oder eine Kette, die im Wesentlichen ein größeres Rad ist, das sich langsamer dreht, aber ein größeres Drehmoment oder eine größere Kraft pro Umdrehung hat. An diesem Schwungrad ist ein nahezu horizontaler Arm befestigt, der als Kurbelarm bezeichnet wird und sich in einem Winkel von etwa 60° zum Horizont auf und ab bewegt. Der Kurbelarm ist an einem Pitman-Arm befestigt, dem längsten Balken der Saugstangenpumpenmaschine. Der Pitman-Arm ist fast horizontal, neigt sich jedoch leicht nach unten, wo das Ende an einem als Pferdekopf bekannten Gewicht befestigt ist, einem ambossförmigen Gegengewicht, das als eine Art Pendelende dient. Alle diese Komponenten bewegen sich zusammen, um ein Hanger-Kabel zu ziehen und zu drücken, das am Pferdekopf in einen vertikalen Schacht im Boden aufgehängt ist.
Das Hangarkabel ist an einer Reihe von Teilen befestigt, die als Polierstange, Stopfbuchse und Stangenschnur bekannt sind und zusammen als eine Art Kolben in der vertikalen Kammer wirken. In diesem vertikalen Kanal bewegen sie alle ein sogenanntes Traveling Valve und Plunger, um einen konstanten Druckwechsel auf und ab in der Welle aufrechtzuerhalten. Ein stehendes Ventil weiter unten an der Welle ist fixiert und leitet die gesamte Kraft der Kolbenbewegung, so dass beim Herunterdrücken des Mechanismus der Öldruck im Boden erhöht und beim Zurückziehen dieses Öl angesaugt wird aus dem unterirdischen Reservoir entnommen und abgeführt.
Das Design der Saugstangenpumpe entfernt typischerweise etwa 5.3 Gallonen (20 Liter) Flüssigkeit für jeden Zyklus der Pumpe, was einem Barrel Öl oder 42 Gallonen (160 Liter) für ungefähr alle acht Pumpzyklen entspricht. Ein Zyklus auf einem Pumpheber kann weniger als eine Minute dauern, sodass das Gerät je nach eingestellter Geschwindigkeit etwa 7 bis 20 Barrel Öl pro Stunde pumpen kann. Dies ist nach Standards wie denen von Offshore-Bohrplattformen sehr langsam, aber Pumpheber sind relativ kostengünstig und an mehreren Standorten einfach einzurichten und zu warten.
Diese Art von Pumpenaggregat wird auch als „Durstiger Vogel“ bezeichnet, da er einem Vogel ähnelt, der ständig seinen Kopf auf und ab bewegt, oder einer „Heuschreckenpumpe“, da sein Gesamtaufbau dem einer Heuschrecke ähnelt. und seine einzigartige mechanische Bewegung hat viele industrielle Anwendungen. Die Saugstangenpumpe für die Ölsuche ist beim Pumpen von Öl aus dem Boden zunächst nicht sehr effizient, da in neuen Lagerstätten tendenziell viel Gas eingeschlossen ist. Optimalerweise hat die Saugstangenpumpe einen volumetrischen Pumpwirkungsgrad von 80 % mit Öl im Vergleich zu anderen Verbindungen wie Gas und Wasser.
Der häufigste Einsatz von Saugstangenpumpenkonstruktionen bei der Ölsuche findet an Land statt, wo bekanntermaßen eine reiche Öllagerstätte vorhanden ist. Sie pumpen kein großes Ölvolumen pro Hub, sondern basieren auf einer Reihe zuverlässiger mechanischer Prinzipien, die bereits im 18. Jahrhundert in anderen Anwendungen verwendet wurden. Kleine handbetriebene Versionen der Saugstangenpumpenkonstruktion gibt es auch noch in vielen US-amerikanischen Parksystemen, wo sie zum mechanischen Pumpen von Wasser aus einem unterirdischen Reservoir oder Aquifer verwendet werden können.