作者:張國鋼 時間:2024/10/14 瀏覽次數(shù):11
自貢地區(qū)的鹽井鉆鑿技術(shù),在清代出現(xiàn)了重大的突破,將中國古代鉆井工 藝推向了新的階段。以自流井為代表的深井鉆鑿技術(shù),被國際學(xué)術(shù)界譽(yù)為“現(xiàn) 代鉆井之父”“西方石油工
業(yè)之父”。
自貢鹽場在十八九世紀(jì)的井鹽生產(chǎn)發(fā)展過程中,沖擊式頓鉆鑿井技術(shù)得 以提高和完善,形成了一整套科學(xué)的、規(guī)范化的深井鉆鑿工藝。這體現(xiàn)在一大 批富有地質(zhì)知識和鉆井經(jīng)驗(yàn)的工匠組成的專業(yè)化技術(shù)隊伍。鹽井的鉆鑿按細(xì)密 的工序嚴(yán)格進(jìn)行,每道工序都有明確的技術(shù)操作規(guī)程和工藝標(biāo)準(zhǔn)。按鑿井過程 的先后,其工序分為:定井位、開井口、下石圈、鑿大口(分為抽小眼和刮火 口兩個步驟)、下木柱、鑿小眼。這一整套程序化的鑿井工藝,標(biāo)志著中國古 代沖擊式頓鉆鑿井法的成熟和完善,使鹽井的深度足以達(dá)到開采三疊紀(jì)地層中 的黑鹵、巖鹽和天然氣。繼1835年燊海井首次突破千米井深之后,清咸豐年間 (1851—1861年)鑿成的鹽井便普遍達(dá)到千米以上。光緒年間鑿成的長發(fā)井即 深達(dá)1045米。
自貢鹽場逐漸形成的頓鉆工具群,亦標(biāo)志著鉆井技術(shù)的成熟。數(shù)以百 計的功用奇妙、形狀各異的頓鉆工具,其科學(xué)程度、首創(chuàng)精神,至今為專家 學(xué)者和中外人士所贊嘆。這是世界上最為完整的一套中國古代頓鉆工具群, 其中為適應(yīng)穿鑿各種巖層和增加井深的要求而出現(xiàn)的新型鉆頭即多達(dá)20余 種。這些形制、規(guī)格、功用各不相同的鉆頭,在自貢地區(qū)稱為“銼”,在鉆 井過程中,既可以隨鉆遇的不同巖層和不同井段、井徑的需要而更換,又可 以根據(jù)井下特殊作業(yè)的要求而改進(jìn)。如魚尾銼是下木柱之前鑿大口所用的鉆 頭,銀錠、馬蹄、墊根子銼為下木柱之后鑿小眼所用的鉆頭。銀錠銼鑿硬巖速度快,但所鑿眼不夠圓滑,如遇巖層軟硬交替,容易產(chǎn)生井斜;雙馬蹄銼 因銼頭似馬蹄形,不論軟硬巖層,均能使井眼圓滑,不易產(chǎn)生井斜,但鑿井 速度較慢;墊根子銼的銼頭為半邊馬蹄半邊銀錠形,兼有銀錠、馬蹄銼之優(yōu) 點(diǎn),可在鉆進(jìn)中相機(jī)使用。
在富榮地區(qū)井鹽生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和鉆井技術(shù)改進(jìn)的過程中,中國井鹽鉆井技 術(shù)出現(xiàn)了重大的突破,這主要體現(xiàn)在補(bǔ)腔和打撈技術(shù)方面。
古代四川的鹽井,都是裸眼開采,一般只在表層較易垮塌的巖層下入竹、 木套管,在表層均為裸眼。入清以后,伴隨著深井的開鑿和井深的增加,裸眼 開采帶來的井壁坍塌和淡水滲漏的現(xiàn)象日益嚴(yán)重。為了保證正常生產(chǎn),延長鹽 井的開采時間,在富榮及犍為地區(qū),補(bǔ)腔技術(shù)開始發(fā)展起來。
補(bǔ)腔,是采用桐油和石灰等材料,修補(bǔ)坍塌的井壁,堵塞井壁裂縫滲漏 的淡水,達(dá)到大段裸露井段不垮塌的目的。它是開鑿深井和保證安全鑿井的關(guān) 鍵。早在雍正年間(1723—1735年),“于滲漏之井,總系隨修隨煎,毫無妨 礙”,補(bǔ)腔技術(shù)已初步發(fā)展起來。但這種技術(shù)很不完善,致使“修補(bǔ)動經(jīng)歲月” 才能完成,并有“坍塌滲漏,修補(bǔ)不能復(fù)舊之井”。由于勞動人民在生產(chǎn)實(shí)踐中 的不斷總結(jié)和改進(jìn),到嘉慶年間(1796—1820年),在富榮及犍為地區(qū),補(bǔ)腔 技術(shù)已達(dá)到較高水平。
除補(bǔ)腔技術(shù)外,鉆鑿深井的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)——打撈技術(shù),也有發(fā)展。井內(nèi) 發(fā)生事故,工匠們使用他們發(fā)明的偏肩、柳穿魚、五股須等數(shù)十種打撈工具, 便能把落入井內(nèi)的工具“無論巨細(xì)”都打撈上來。
補(bǔ)腔、打撈技術(shù)的進(jìn)步和一批專業(yè)技術(shù)力量的形成,保證了深井的成 功開鑿。乾隆中葉,富榮地區(qū)的老雙盛井鑿到160丈(合今制513米),嘉 慶二十年(1815年)鑿成的桂咸井深達(dá)799米,比清初的井深增加了一倍 多。在自貢地區(qū),人們已能鉆鑿深井,開采三疊紀(jì)雷口坡組地層的黑鹵和 天然氣。
李約瑟在其《中國古代科學(xué)技術(shù)文明史》一書中認(rèn)為:“中國鉆探科學(xué)技術(shù) 對世界石油天然氣勘探開發(fā)技術(shù)產(chǎn)生了巨大的啟蒙、奠基與推動作用,在國際 上領(lǐng)先數(shù)百年至一千多年?!?/p>
“中國古代鉆井技術(shù)的演進(jìn),是從北宋始創(chuàng)的。到清末宣統(tǒng)遜位為止, 長達(dá)869年的歷史中,經(jīng)歷了三個不同的發(fā)展階段。北宋卓筒井的誕生、明代中葉后卓筒井技術(shù)的較大發(fā)展和清代卓筒井技術(shù)在自流井地區(qū)臻于成 熟,逐漸形成一整套具有中國特色的深鉆井工藝技術(shù)。清代井鹽鉆井技術(shù) 深鉆技術(shù)在自貢地區(qū)獲得了重大的技術(shù)突破。它被國內(nèi)外學(xué)術(shù)界譽(yù)為‘現(xiàn) 代鉆井之先河’,無愧于稱為中國的第五大發(fā)明?!保ā吨袊@探科學(xué)技術(shù) 史》,第58頁)
注:此文來自《自貢記憶》(以鹽訴說的歷史)