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五代辽宋夏金时期石油天然气的利用

2011-04-29 08:28:04

五代辽宋夏金时期石油天然气的利用

五代辽宋夏金时期,虽然处于分裂状态,但由于民族融合和科技交流的进一步加强,也为我国古代科技事业的发展打下了更雄厚的基础。这一时期,我国古代石油、天然气开发利用技术也逐步趋于成熟。这主要表现在新型凿井技术的产生,石油地质学的萌芽,以及石油粗加工技术的提高和石油、天然气应用范围的扩大等方面。

  在地质凿井技术上,这一时期出现了新式的凿井方法——卓筒井技术。

  卓筒井是指井径仅有“碗口大小”的小口井。这种凿井技术是在隋唐时期大口井技术高度发达的基础上产生的。据苏轼记载,卓筒井始于庆历年间(1041—1048)④,它是根据当地少数民族“凿地植竹”的方法①,并在长期以来开凿盐井经验的基础上创造出来的。这种凿井技术实际上就是冲击式顿钻凿井法,“圜刀”即是近代机械钻井的钻头。为了进一步完善这种新型凿井技术,人们还发明井下套管隔水法。它既能防止地层中淡水侵入,又起到固井作用。这在当时世界上实属首创。因为卓筒井“井口绝小”,所以如何将深井内凿碎的岩屑提出,是非常困难的工作。而当时发明的单向阀装置,则成功地解决了这个难题,从而使卓筒井技术更趋于完善。用这种方法开凿的井,深度已达数十丈。卓筒井技术起初用于盐业开采,后来传到西方,发展到近代,成为石油开发初期的重要钻井方法。

  在石油地质学方面,这一时期也有重要成就。石油地质学是一门边缘学科,它的发展与地质学、沉积学和古生物学的发展是分不开的。北宋时的沈括是一位学识渊博的科学家。他对许多学科均有很深造诣,其重要贡献之一就是在一定意义上开了石油地质学的先河。例如,我们现在所用的“石油”这一名称,就是沈括最早提出来的,也是较为科学的。他根据石油“生于水际沙石”之中的特点,为便于与其他油类相区别,所以称之为“石油”。而且他还进一步指出了石油“与泉水相杂”的油水共生性,迄今人们发现的各种类型的油藏都证实了沈括的推断。关于石油的储量,沈括作了大胆的论述。他认为“石油至多,生于地中无穷”,地下石油的蕴藏量非常丰富。这种见解,在当时技术水平下,也是极为难能可贵的。沈括还曾用石油作炭黑制墨,并预言:“此物后必大行于世。”②这一预言用之于石油更为确切。900 余年后,石油得到了广泛应用,成为现代工业的血液。以上这些都表明沈括对石油的认识已达到较高水平。

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