[拼音]:Zhongguo gudai zuantan jishu
[外文]:ancient drilling techniques in China
中国古代钻探技术始自钻凿井盐。
井盐钻探
按照生产技术发展水平,井盐钻探大体经历了3个阶段:
(1)大口浅井阶段(公元前 3~11世纪)。口径大到二三十丈(古长度单位),井身浅,每挖一井投入几百人,凿挖工具都是铲锄等农用工具。自秦汉至南北朝,凿挖的都是上土下石的裸眼井;南北朝至五代,始用木制井筒护壁。
(2)钻探形成阶段(1041~1368)。亦称卓筒井阶段。口径小,一般如碗大(5~9寸),深度自几十丈到百余丈。到北宋仁宗庆历、皇祐(1041~1054)年间已形成较完善的人力冲击式钻井技术。当时共有盐井728口,到南宋绍兴二年(1132)达到4900余口。钻头为铁质圜刃锉,吸卤筒和卓筒(即套管)为凿通节隔的楠竹。这是中国古代钻探技术的形成阶段,也是中国古代深井冲击式钻井技术逐渐传入西方的时期(约11世纪)。
(3)深井发展阶段(1369~1911)。明宋应星著《天工开物》(1637)对钻井工艺有详细的叙述,凿井、打捞、治井工具形式多样。钻井工序分为6道:选择井位和初开井口;下石圈(下石制导管);锉大口;制木竹(制套管);下木竹(下木或竹套管);钻小口(图1)和见功(钻小井眼和完井)。
古代主要钻凿工具(图2)为鱼尾锉、财神锉等;主要治井、打捞工具为提须子、柳穿鱼、霸王鞭等;传递动力和升降锉进工具用斑竹所制的篾索,堵漏和补腔(井)主要材料为桐油、石灰。钻进一口三百丈左右的井一般要四、五年。
深井钻凿工艺发展到明清时期已日趋完善,清道光年间(1835), 四川自贡著名的燊海井钻凿成功 (见彩图),井深1001.4米,创造了当时中国以及世界盐井井深的最高纪录。
石油天然气钻探
中国古代劳动人民远在汉末、晋初(200~300)年间,在四川邛州一带钻成了天然气井,左思(约250~305)在《蜀都赋》中描述其景象为“火井沉荧于幽泉,高焰飞煽于天垂”。隋朝(589)在邛州设立大井县,发现了石油。据明代《蜀中广记》记载,1521年(明正德年间),中国第一口油井在四川嘉州用钻凿盐井器具钻成;1840年,四川自流井地区钻成深达1200米的天然气井磨子井。近代使用动力机械钻探石油始于1907年(清光绪三十三年)。
- 参考书目
- 周国荣编:《中国钻探发展简史》,地质出版社,北京,1982。
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