钻井技术的发展与天然气的利用

古代钻井技术在清代进一步发展,逐渐趋于成熟,出现井深逾千米的油气井。当然这一成就与盐业生产的发展是分不开的。明末清初四川战乱频繁,经济凋零,人才锐减,盐业生产也受到很大破坏。战乱平定后,清政府为恢复生产,巩固其统治,实行鼓励井盐生产的措施,使井盐业有很大发展。这一时期,云南大量缺盐,也亟待川盐输入。因此,为满足增加井盐生产的需要,不但新开许多盐井,而且为获得高产井,逐渐提高了凿井技术。乾嘉时期,四川犍为地区永通厂“岁增新凿,深至百数十丈”①,说明当时井深已近高产卤气的三迭系嘉陵江组地层。

这时的钻井技术,已有细致分工,其大致可划分为山匠、碓工和辊工。山匠负责指挥管理,处理技术性问题;碓工主要在碓架上“往来跳跃”,足蹂碓板,使钻头上下运动,击碎岩石;辊工负责提升设备及辊子,碓架的修

① 《闽杂记》。

① 范声山:《花笑庼杂笔》卷 1。

竖。细密的专业分工,促进工匠技术提高,推动了钻井技术的进步。

四川三迭系嘉陵江组地层上部的绿豆岩,极易垮塌,不易凿穿,因此这一时期钻井技术进步,集中表现在补腔和打捞技术方面。古代盐井都是裸眼开采,难于处理下部地层,动辄井下岩层坍垮,出现渗漏现象,于是,“遇井内有渗漏,能补塞之,洵称绝技”②。嘉庆道光年间,工匠们便可“试探上下左右能悬升之”③,说明补腔技术已趋于完善。盐井深度的增加,钻凿时遗落现象在所难免,工匠们使用他们发明的偏肩、柳穿鱼、五股须等数十种打捞工具,便能将井内落物“无论巨细”都打捞上来。

1838 年,我国工匠终于征服绿豆岩,在今自贡大安长堰塘附近,凿成一

口深达 1001.42 米的深井——桑海进,凿穿三迭系雷口坡组,达嘉陵江组地

层中部,这是中国也是 19 世纪中叶以前的世界深井钻井记录。桑海井是一

口卤气共生井,初期日产天然气 8500 立方米,可烧盐锅八十余口。一百多

年过去了,至今还可以日产天然气 1500 立方米。可见当时人们钻井技术水平之高。这是世界钻井技术发展史上的一个里程碑,也是世界石油井和盐井中最早突破千米的深井。其后不久,四川人民又在自流井构造开凿一口深达1200 米的磨子井。它钻穿了嘉陵江组地层的主气层,由于井下压力过大(约

100 个大气压),在没有止喷设备的情况下,发生猛烈井喷,井口烧出的火

舌达几十米,三十里外都能看到。磨子井当时日产天然气估计在 40 万立方米以上,为自贡古今第一大火井,被誉称为“火井王”。据考证,当时自流气田中日产万方天然气的约有十口之多①。这是我国古代天然气开发利用水平成熟的重要标志。