北宋|北宋“圜刃”锉：人类钻探史上发明的第一个钻头( 二 ) 北宋|人类|第一个|卓筒井|发明|钻头|老

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在长期的钻井实践过程中，四川自贡盐场的匠师总结了一条宝贵的经验：“黄卤推砂，黑卤推气。”即把井内泥砂取净后，岩层裂缝不受泥砂的阻塞，卤气流动畅通，可获取丰富的卤气。为取出进底的岩屑，我们的先民发明了“泥筒”。苏轼在《蜀盐说》中述到：“又以竹之差小者出入井中为桶，无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。”由此得知，当时不仅发明推卤汲筒，而且也发明了搧“泥筒”。汲筒和泥筒有区别，但工作原理完全相同，两者都是竹制，筒底“悬熟皮”(即单向阀)，入水则启，出水则闭。因岩砂和泥水在筒内下坠，熟皮受压紧贴简底，不泄漏。通过泥简在井底一上一下来回往复运动，水与岩屑混合，由阀门进入筒内，然后提出地面，以达到清除井底岩屑之目的。如果没有发明搧“泥筒”，卓筒井也是无法钻成的。为此，搧“泥筒”的发明，十分巧妙地解决了钻井取砂的一大关键问题，从而为向地层深部开拓提供了可靠保障，标志着我国古代钻井技术已达到了一个新阶段。

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现代西方如美国标准顿钻凿井应用的“捞砂简”(又名“抽砂筒”)，其工作原理、操作方法，同我国900多年前发明的搧“泥筒”基本一致。而现代旋钴法钻进，则采用机械动力加压力，促使井内液体循环流动，不断将岩屑从井中返出地面，实现了钻井不停、除砂不断的新工艺，这是继“泥筒”取砂法之后又一次重大的突破。

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三、世界钻井史上最早创造的钻井保全井壁及止水的方法——下“木竹”套管固井卓筒井在11世纪中叶问世，同时也创造了楠竹制作成套管，下入井中，构成井壁，解决了钻井、生产两大难关：其一，保护井壁。竹制套管下入井内固井，可防止因井壁(松软地层)的垮塌，发生井下卡钻事故，从而保证了大口(窍)以下裸眼井段钻井的安全；其二，止水。封隔上部地层淡水滲入井中，避免淡水冲淡了天然水的矿化度，确保盐井下部生产层咸卤的开采。因此，苏轼说：“‘卓筒井’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。”由此可知，竹制套管，其结构是利用大楠竹通节中空，“牝牡相衔”(即公母棒连接)的竹筒。南宋爱国诗人陆游在四川荣州(今四川荣县)做官时，亲自看到的卓筒井“绝小”:“荣州，则井绝小，仅容一筒，真海眼也。”盐井下入竹制套管止水，即“隔横入淡水”和保护井壁的功用，这同现代石油(天然气)钻井中下钢管固井的目的和作用是一致的。

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古代井匠利用竹制套管是与四川盛产楠竹、斑竹密切相关的。四川土地肥沃，气候温和，雨量充沛，地下湿润，宜于竹子生长，因而竹林遍布，各地竹子用途非常广泛，民众就地取材，用竹子制成日常生活需要的各种器物，如竹房、竹门、竹席、竹椅、竹筐、竹架，到农业灌溉等都广泛使用竹子，简直是竹的世界。北宋四川大文学家苏东坡，目睹了竹子的广泛用途，尤其是与人们生活有着密切关系，曾深有体会地说：“可使食无肉，不可居无竹”。四川竹子材源丰富，同时又有独特的优点：伸直挺拔，具有天然圆形管状；质密坚硬，有较高的抗拉、抗压强度；耐腐蚀性能强，作套管固井寿命长达20～50年；产地广，材源丰富，价廉物美；加工制作简便等。如川北有的地区，现在遗存的卓筒井，仍是用楠竹或斑竹作套管固井，为北宋“始创筒井”提供了实物见证。为此，我国木竹固井技术的创造和发展，无疑为现代钻井固井技术开辟了道路。