بامبجاك

^{[ 2 ]} مضخة الدفع ^هي المحرك العلوي ^لمضخة المكبس ^{الترددية} في بئر النفط .

تُستخدم هذه المضخة لرفع السوائل ميكانيكيًا من البئر إذا لم يكن ضغط قاع البئر كافيًا لتدفق السائل إلى السطح. ويُستخدم هذا النظام غالبًا في الآبار البرية، وتنتشر مضخات النفط في المناطق الغنية بالنفط .

بحسب حجم المضخة، فإنها تنتج عادةً من 5 إلى 40 لترًا (من 1 إلى 9 جالون إمبراطوري ؛ من 1.5 إلى 10.5 جالون أمريكي ) من السائل في كل شوط. وغالبًا ما يكون هذا السائل عبارة عن مستحلب من النفط الخام والماء. كما يتحدد حجم المضخة بعمق ووزن النفط المراد استخراجه، حيث يتطلب الاستخراج من أعماق أكبر طاقة أكبر لتحريك الوزن المتزايد لعمود التفريغ (رأس التفريغ).    

تحوّل مضخة الرافعة ذات العارضة الحركة الدورانية للمحرك (عادةً ما يكون كهربائيًا ) إلى حركة ترددية رأسية ضرورية لتشغيل قضيب الضخ المصقول وقضيب الشفط المصاحب له وعمود الحمل (السائل). يُطلق على هذا النوع من الآليات في الهندسة اسم " الرافعة المتحركة ". وقد شاع استخدامها في تصميمات محركات البخار الثابتة والبحرية في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر.

في أوائل القرن العشرين، كانت مضخات النفط تعمل بواسطة قضبان ممتدة أفقياً فوق سطح الأرض إلى عجلة مثبتة على محور دوار لا مركزي، ضمن آلية تُعرف باسم "المحرك المركزي". ^{[ 3 ]} وكان المحرك المركزي، الذي قد يُشغّل اثنتي عشرة مضخة أو أكثر، يُزوّد ​​بالطاقة بواسطة محرك بخاري أو محرك احتراق داخلي أو محرك كهربائي. ومن مزايا هذه الآلية وجود محرك رئيسي واحد فقط لتشغيل جميع المضخات بدلاً من محركات منفصلة لكل مضخة. مع ذلك، تمثلت إحدى الصعوبات العديدة في الحفاظ على توازن النظام مع تغير أحمال الآبار الفردية.

Modern pumpjacks are powered by a prime mover. This is commonly an electric motor, but internal combustion engines are used in isolated locations without access to electricity, or, in the cases of water pumpjacks, where three-phase power is not available (while single phase motors exist at least up to 60 horsepower or 45 kilowatts,^[4] providing power to single-phase motors above 10 horsepower or 7.5 kilowatts can cause powerline problems, notably voltage sag on startup,^[5] and many pumps require more than 10 horsepower). Common off-grid pumpjack engines run on natural gas, often casing gas produced from the well, but pumpjacks have been run on many types of fuel, such as propane and diesel fuel. In harsh climates, such motors and engines may be housed in a shack for protection from the elements. Engines that power water pumpjacks often receive natural gas from the nearest available gas grid.

The prime mover runs a set of pulleys to the transmission, often a double-reduction gearbox, which drives a pair of cranks, generally with counterweights installed on them to offset the weight of the heavy rod assembly. The cranks raise and lower one end of an I-beam which is free to move on an A-frame. On the other end of the beam is a curved metal box called a horse head or donkey head, so named due to its appearance. A cable made of steel—occasionally, fibreglass—called a bridle, connects the horse head to the polished rod, a piston that passes through the stuffing box.

The cranks themselves also produce counterbalance due to their weight, so on pumpjacks that do not carry very heavy loads, the weight of the cranks themselves may be enough to balance the well load.

Sometimes, however, crank-balanced units can become prohibitively heavy due to the need for counterweights. Lufkin Industries offer "air-balanced" units, where counterbalance is provided by a pneumatic cylinder charged with air from a compressor, eliminating the need for counterweights.

يُثبّت القضيب المصقول بإحكام في صندوق الحشو، مما يسمح له بالتحرك داخل وخارج الأنابيب دون تسرب السائل. (الأنابيب هي أنابيب تمتد إلى قاع البئر حيث يُستخرج السائل). يتبع اللجام انحناء رأس الحصان أثناء هبوطه وارتفاعه لتكوين شوط رأسي أو شبه رأسي. يتصل القضيب المصقول بسلسلة طويلة من القضبان تُسمى قضبان الشفط، والتي تمتد عبر الأنابيب إلى مضخة قاع البئر، والتي عادةً ما تكون موجودة بالقرب من قاع البئر.

• 
  صورة لمضخة رفع تستخدم لرفع السائل ميكانيكياً من البئر إذا لم يكن هناك ضغط كافٍ في قاع البئر لتدفق السائل حتى السطح.
• 
  حقل كيرن ريفر النفطي ، كاليفورنيا، ذو الكثافة السكانية العالية : تظهر مئات من مضخات النفط في الصورة بالحجم الكامل. كان هذا النمط من التطوير شائعًا في طفرات النفط في أوائل القرن العشرين.
• 
  مضخة ضخ في جنوب ألبرتا تعمل بالغاز الطبيعي.

يوجد في أسفل أنبوب الإنتاج مضخة قاع البئر. تحتوي هذه المضخة على صمامين كرويين مانعين للرجوع : صمام ثابت في الأسفل يُسمى الصمام الثابت، وصمام على المكبس متصل بأسفل قضبان الشفط يتحرك لأعلى ولأسفل مع حركة القضبان الترددية، ويُعرف بالصمام المتحرك. يدخل سائل المكمن من التكوين إلى قاع البئر عبر ثقوب تم إحداثها في الغلاف والأسمنت (الغلاف عبارة عن أنبوب معدني كبير يمتد على طول البئر، ويُوضع الأسمنت بينه وبين الأرض؛ ويقع أنبوب الإنتاج والمضخة وقضيب الشفط جميعها داخل الغلاف).

عندما تتحرك قضبان المضخة للأعلى، يُغلق صمام الحركة ويُفتح صمام السكون (نتيجة لانخفاض الضغط داخل أسطوانة المضخة). ونتيجة لذلك، تمتلئ أسطوانة المضخة بالسائل من التكوين الجيولوجي بينما يرفع المكبس المتحرك محتويات الأسطوانة السابقة إلى الأعلى. وعندما تبدأ القضبان بالدفع للأسفل، يُفتح صمام الحركة ويُغلق صمام السكون (نتيجة لزيادة الضغط داخل أسطوانة المضخة). ثم يهبط صمام الحركة عبر السائل الموجود في الأسطوانة (الذي تم سحبه أثناء شوط الصعود). بعد ذلك، يصل المكبس إلى نهاية شوطه ويبدأ مساره للأعلى مرة أخرى، مُكررًا العملية.

غالبًا ما يُستخرج الغاز من نفس الثقوب التي يُستخرج منها النفط. قد يُسبب ذلك مشكلةً إذا دخل الغاز إلى المضخة، إذ قد يؤدي إلى ما يُعرف بانحباس الغاز ، حيث لا يتراكم ضغط كافٍ في أسطوانة المضخة لفتح الصمامات (نتيجةً لانضغاط الغاز)، وبالتالي لا يُضخّ إلا القليل من النفط أو لا يُضخّ على الإطلاق. ولمنع ذلك، يُمكن وضع مدخل المضخة أسفل الثقوب. عندما يدخل السائل المُحمّل بالغاز إلى بئر الحفر عبر الثقوب، يتصاعد الغاز على شكل فقاعات في الفراغ الحلقي (المساحة بين الغلاف وأنابيب الإنتاج) بينما يتحرك السائل إلى أسفل نحو مدخل الصمام الثابت. وبمجرد وصوله إلى السطح، يُجمع الغاز عبر أنابيب متصلة بالفراغ الحلقي.

يمكن استخدام مضخات الرفع لتشغيل ما يُعتبر اليوم آبار مياه يدوية تقليدية . غالبًا ما يكون حجم هذه التقنية أصغر من حجمها في آبار النفط، ويمكن تركيبها عادةً فوق رأس بئر يدوية موجودة. تعتمد هذه التقنية على البساطة، حيث تستخدم عادةً رافعة مزدوجة الكامات ذات قضيبين متوازيين تعمل بمحرك كهربائي منخفض الطاقة، مع تزايد عدد مضخات الرفع ذات شوط يبلغ 1.4 متر (54 بوصة ) أو أكثر المستخدمة كمضخات مياه. يمكن مشاهدة مقطع فيديو قصير يُظهر هذه المضخة أثناء العمل على موقع يوتيوب. ^{[ 6 ]} 

على الرغم من أن معدل تدفق المياه في مضخة البئر الهيدروليكية أقل من معدل تدفق المياه في المضخات النفاثة ، وأن المياه المرفوعة غير مضغوطة، إلا أن وحدة الضخ ذات الذراع الشعاعية تتيح خيار الضخ اليدوي في حالات الطوارئ، وذلك بتدوير كامة المضخة إلى أدنى وضعية لها، وتركيب مقبض يدوي أعلى قضيب رأس البئر. في المضخات الهيدروليكية الأكبر حجماً التي تعمل بمحركات، يمكن تشغيل المحرك بالوقود المخزن في خزان أو بالغاز الطبيعي الموصول من أقرب شبكة غاز . في بعض الحالات، يستهلك هذا النوع من المضخات طاقة أقل من المضخات النفاثة، وبالتالي يكون تشغيله أقل تكلفة.

• رافعة غازية
• مضخة تجويف متقدمة
• مضخة غاطسة

• كل شيء جاهز – تكنولوجيا حقول النفط ، الجمعية التاريخية الأمريكية للنفط والغاز، تم التحديث في أكتوبر 2014