主题:【原创】石油勘探和传统医学的瞎扯(2) -- oiler2
说起石油勘探,在中国开始的日子并不比黄帝内经短,公元前69年就有“火井”的记载。所谓火井,其实就是天然气井,当然,祖先们开始并不是有意识地去找油气,他们要找的,是在当时比油气更贵重的另外一种矿产,生活必需品:盐。油气,是食盐勘探副产品。
很多人可能不知道,绝大多数地下水是咸的,而且随着埋深的增加,越来越咸, 古代叫卤水。地下还有可达上千米厚的盐矿,我曾经打过一口井,食盐厚度达30米,岩心取上来,象不透明的白玻璃, 用舌头舔一下,咸得很。也许很多人不相信,到清朝末年,中国,主要是四川自贡地区,有盐井和天然气井一万多口,其中天然气井约占1/3。
最早的盐井是挖开式的,一口井周长可达10米,深200多米。后来就有了类似现代的钻井工艺。
汉代的钻井技术,就已经很先进了,叫顿式钻井法,原理很简单,用毛竹搭一个井架,吊上一个滑轮,然后一条绳子穿过滑轮,一端系住钻头,另一端,有几个人象拔河或拉纤一样,把钻头拉起来,然后松手,靠钻头自身自由落体冲击地层岩石。由于这个原因,钻头跟现代钻头大不一样,约有3米多长,由铁铸而成,旨在增加其重量。钻头本身也是特别设计的,前端锋利,身上带有很多小槽,可以将钻碎石屑带回地面。这么重个钻头,拉绳子的工人劳动强度相当的大。
到了宋代,又发明了一种新的钻井方法,它的原理现在看来很简单,是利用古人舂米时的杠杆原理,通过人的足踏来带动一个钻头上下运动,从而达到打井的目的。大大减轻了钻工们的劳动强度。而且,每钻一段,都下毛竹筒,就象今天钻井下套管一样,或者说想农村打机井下水泥管一样, 把井壁固定住。这种井叫“卓筒井”, 卓筒井的发明大大促进了盐井的钻井成功率,宋代之后,中国盐井和天然气井才进入蓬勃发展阶段。让人吃惊的事,基本上所有现代钻井技术的雏形,伴随着卓筒井的出现而相继出现了,别忘了,那可是近一千年前。
说这么多盐井,主要是天然气井虽然是盐井的副产品,但古人已经开始利用天然气了。古人用天然气的方式也跟现在管道天然气差不多,管子是由竹子做成,用泥巴密封。把气引到煮盐的锅底下。
从现代石油天然气地质学上看,所谓卤水通常是和石油天然气共生的,一个圈闭里,由于重力分异作用,有空隙地层里总是天然气在最上面,然后是原油,然后是卤水。另外,地下的盐层由于其比岩石软的特性,容易塑性形变,盐层的形变会形成新的圈闭,因此,我们特别愿意在地下盐丘附近打井。
卓筒井领先世界将近千年, 但由于智商高有文化的士大夫阶级没有参与进来,留下的记载都十分有限,以至于现代很多人把它当成考古的饭碗。我们的很多传统文化,说到底很多都是精华,但由于后人的懒省事,使得精华逐渐变得平庸,是中国到了清朝远远的落在了别人后面的根源。比如所谓阴阳五行,黄帝内经,到今天还有人以两千年没人敢动作为依据来骄傲。我们为某些古人骄傲的同时,也应该为某些古人惭愧。
尽管卓筒井提高了钻井效率,但还是没有办法跟今天的钻井技术相比,钻井跟今天一样,还是一个高投入,高回报,高风险的产业,古人朴素的地质学知识,远不够达到每口天然气井都成功的。但好处是,卤水,基本上是到处都有的,没有天然气可以有卤水,当然,现代人最不喜欢的卤水和天然气同时生产,对他们更划算。
这就有许多故事,现在一口3千米的井钻下来,如果条件好的情况下,也就最多两个星期,但直到清朝末年,大于千米的井寥寥有限。现在看来,当时井深千米也是很了不起的成就。当时钻一口井,没有一定的财力是不行的,想象一下那些工程细节,估计一天能钻进少半米就是很不小的成就,除了设备外,工人也都得是壮劳力,又得吃饭、吃饱,还得发工钱,而效益,通常要几年后,十几年后、甚至几十年后才能看见.
通常是张家开始钻井,几年后家财用尽,转售给李家,李家家财用尽,转手给王家,这样能转七八家,有人问,既然这样,为什么张家还开始呢,这就是因为当时地质知识有限,你不知道什么时候能达到卤水层或天然气层,个别人家可能只用几年就打倒了浅层的东西。而你一旦拥有这么口井,估计就像今天拥有一个油田一样,立刻爆发。赌博心理,让人愿意铤而走险。
最有名的要属“磨子井”,这口井是一个大户人家从爷爷壮年的时候开始打,一直打了几十年,打到爷爷死、打到父亲死、到了孙子这一代,还在打,终于有一天,家里没钱了,再也支持不下去了,孙子毕竟一出生,就跟这帮不知道也换了几代的钻工混在一起,结下了深厚的感情,现在要散伙了,怎么也得吃顿散伙饭,于是把家里仅剩的一盘磨给卖了,让大家饱餐了一顿水煮牛肉。钻工深感主家的情谊,加上吃完牛肉有力气,纷纷表示不要钱,再干几天,于是上井台一阵猛跺脚。可好,只听轰的一声,一股火苗从井底穿出来,、足有40米高,十里八乡都能看见。钻工们一个个被震倒在地,目瞪口呆,还好,一个也没伤着。
有现代好事者折算过这口井当时的产量,为24万方/天,按今天北美气价8美金/千立方英尺来算,一天产值67200美元。据说目前,这口井还在冒气。
喜欢这个系列。
这里面除了钠盐,恐怕还有钾,镁等其他盐分吧。
四川天然气的事,以前在三国史里面也看到过一点。
隐约记得几十年以前有过一个“川气出川”的口号,也不知现在怎么样了。
花
现在不论中外,几乎所有钻井入门的书都会提到顿式钻井法。以千年以前的技术条件打出百米深的井来至今觉得震撼。祖先的智慧确实令人赞叹,令人为之骄傲。
那时候有没有成功利用天然气的商业模式?
自贡盐井,有非常发达的股份投资模式,经济史的相关研究文献很多。
主帖中所谓士大夫没有介入一说不确。宋以降,关于自贡盐井的记载和图示很多,这些在李约瑟的中国科技史中有反映。
现在,自贡有一个盐井博物馆,跟自贡的另一特产--恐龙化石和恐龙博物馆都一样出名。
正因为自贡盐井商业模式的发达,自贡从来都是四川的富户所在。今天的川菜,也因此源于自贡盐商的厨房。
有没有作为商品燃料的天然气市场?
记得抗战时候没汽油,公共汽车都改成用天然气,每个车上面都顶个大橡胶气包,直到80年代早期还能看见这种车,加上农业,林业,盐业,天府之国确实不是白叫的。
1。这样依赖井盐,是否意味着海盐的产量比井盐的要低?因为四川向外的运输成本应该不低的。
2。有了天然气,但是如果向几个用户同时供应,如何计价呢?用什莫仪表来计量?
3。钻井的时候怎样下套管?管子的直径应该不会越来越小吧。
后背箱里一个大气罐, 根本没有放行李的地方.
1 海盐的产量比井盐的要低.不太好比,海盐生产需要空间大。井盐卤水浓度高。有人统计,到清朝末年,共生产井盐9000万吨。
2 不知道,猜想可能是根据煮锅大小。
3 不知道钻井的时候怎样下套管,管子的直径应该越来越小.
当时去自贡的博物馆看过,可惜那时不懂,注意力全被恐龙吸引去了。