大英县古法卓筒井:“挖”出现代钻井技术
2016年10月01日 06:07
来源:华西都市报
卓筒井并不是某一口井的名字,而是指一种技术工艺,凡是以这种工艺凿成的井便称之为卓筒井。
原标题:大英县古法卓筒井:“挖”出现代钻井技术
晒盐架
大顺灶
卓筒井并不是某一口井的名字,而是指一种技术工艺,凡是以这种工艺凿成的井便称之为卓筒井。
西方人罗伯特·坦普尔的《中国:发明与发现的国度》中论述到卓筒井时认为,是中国宋代盐井钻井技术直接引发了西方现代钻井技术的发明。
正因为如此,卓筒井被誉为“世界石油钻井之父”,是世界钻探深井的始祖和活化石。科技界对卓筒井有一个很形象的比喻:“没有卓筒井,就没有海湾战争”。
神秘的小口盐井
卓筒井是以直立粗大的竹筒插入地下吸卤的盐井,“凿地植竹,为之卓筒井”。这种古老而又神秘的小口盐井,在没有任何动力设备的情况下,用土法掘出的井深可达一百多米,而井口直径仅十几厘米。到了近代,自贡市大安寨运用卓筒井掘井技术,于1835年掘出深度达1001.42米的世界第一口超千米的深井。
卓筒井的开凿和维护工艺,起源于北宋庆历年间(1041-1048年)。在深井开采卤水的过程中,人类又发现了埋藏在地下的油气资源。值得骄傲且得到公认的是,当今钻探石油、气田所用的钻探深井或凿洞的技术,最早就是大英县卓筒井镇人的发明。
大英县境盐卤分布在蓬莱、象山、卓筒井、河边、玉峰等地。至民国时期,大英仍拥有108灶1711井,盐年产量达4000余吨。到20世纪90年代初,国家规定只能生产和销售加碘盐,许多乡间的灶房、土井很快被拆毁一空,退出了盐业生产的舞台。至今,仅有“大顺灶”等18眼井保存着。
我在大顺灶及附近的古盐井,了解了卓筒井的掘井工艺技术,参观了产盐的生产操作流程。
有幸的是,苏轼不但文采飞扬,也是科技爱好者。他在《蜀盐说》里,介绍了卓筒井的掘进工艺,井壁材料,井体构造:“用圜刃凿,如碗大,深者数十丈;以巨竹去节,牝牡相衔为井,以隔横入淡水,则咸泉自上”。卓筒井利用四川境内特有的粗如碗口的楠竹,打通竹节,形成一筒,筒筒相连,直达地下数百乃至千米。该地地方志则载有具体的钻井之法:“择有咸源处,以铁锥凿井如碗大……用大竹四五竿接之使长,以竹枝系铁锥入……竹中凿之,其井底……有铁器四爪,到六七十天,或百余丈得咸水乃止。”
据卓筒井文管所工作人员介绍,打井完毕,其产盐过程分为取卤、晒卤、制盐等三个步骤。其取卤工艺是以粗大的竹筒作为井壁,直入地下,隔绝淡水,再用直径稍小的吸卤竹筒通过大竹筒深入地下,提取卤水。盐井口直径虽然仅10厘米左右,却深达100多米。取卤工具还有盐车以及卤水竹篓。
古老的制盐工艺
在至今仍可使用的一口盐井前,工作人员为我演示了采盐的部分工艺过程。取卤时,工人轻轻搬动盐车,将与竹篾条连接的汲卤竹筒下到井下卤水层后,竹筒底部的单向牛皮受水压自动打开,卤水就进入竹筒,等到筒满之后,牛皮会自然关闭,这时候,搬动盐车提起汲卤竹筒。
接下来就是晒盐。木制的晒盐架安放在滤缸上,呈立体的八字形,表面铺上竹丫。顶上安有类似船一样的容器,叫做“天船”,这天船底部有伸向枝条架两端的空竹筒,竹筒上还有不规则的小眼。在盐架的一侧有圆锥形的筒车,表面安上竹筒,晒卤的时候,人在外圈的木板上走动,使筒车转动起来,将卤水通过筒车上的竹筒输送到盐架顶端的天船里,卤水通过天船底部竹筒的小眼散流,均匀地洒在枝条上,等到水分蒸发以后,再将浓缩的卤水倒入滤缸过滤。
在俗名叫“场火”的煎盐灶房,我看到,木质穿斗小青瓦房内,置有煎盐的大盐锅(解放前是生铁圆锅,现在是钢板焊成的方锅,大小根据盐灶产卤多少而定),盐锅后面是温水锅,温水锅后面是盐炕。盐炕长方形,用板石砌成。
经滤缸过滤的卤水在盐锅中经高温逐渐成盐。为了使盐洁白,颗粒晶莹,在煎盐中加皂角、豆浆,同时提胆(注,另一种矿物质,可点豆腐),灶匠将有水分的盐舀入盐仓中,过滤掉水分后再撮到炕上,将水分全部炕干,即成食盐。
如同川内古代著名的盐产地自贡、罗泉一样,在离“天船”不远处的山坡上,遗存着建于清代后期的卓筒井盐神庙。亭内,供奉着制定了中国盐政的首部大法《正盐荚》的齐相管仲。
不过,说卓筒井盐神庙是亭更为确切,它仅徒有四柱,其上覆以飞檐翘角的亭顶。因为当年的卓筒井盐神庙,应该不至于这么简陋甚至寒碜,它也许只是曾经香火旺盛的大庙历尽沧桑后的一个缩影。
悠久的钻井历史
我国有悠久的盐业史。最初的开采是以挖掘的方式完成的,这种井叫做大口径浅井。早在战国时期,蜀守李冰开凿的广都盐井,就是在当时打井取水的基础开凿的大口浅井。这种盐井因受技术的限制,首先是成本太高,要挖掘一口颇深的井,且不说耗费时日,关键是越往下越困难,危险系数也越来越大。
直到北宋时期发明了卓筒井凿井技术,才被先进的小口径卓筒井所代替。与大口盐井相比,卓筒井采用了完全不同的方式开凿,它更深、更安全、更有效、更经济。
千余年世代沿用的卓筒井,真正的发明者已经无从考证。宋代相关史料仅是表明,这是当地的少数民族为了逃避缴纳盐税而私自开凿的,因为它隐蔽性很强,且投资少、见效快。无论发明卓筒井的动机和目的如何,这次釆盐技术上的大飞跃,归功于我国古代劳动人民集体智慧的结晶。到了明清时期,工匠们在解决卓筒井井下事故方面,又创造了多项奇迹,至今仍令中外专家叹为观止。
从此,中国井盐凿井技术进入一个新阶段,埋藏在地下深处的矿业宝藏,逐渐为人类发掘、利用,加速了人类文明的发展。令人惊叹的是,现在的机械钻井取盐、采石油、采天然气技术,都是在卓筒井技术的基础上演变而来的。因此,这种从宋代一直沿用至今的钻井采盐方法,对研究中国盐业史和钻井史具有很高的价值。 马恒健 文/图
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