四川鹽井的掘鑿是戰國時期李冰首創的。他成功地組織人民“穿廣都鹽井”、“鹽溉”。這些鹽井、鹽溉屬于大口淺井的雛形。東漢是中國大口淺井型鹽井蓬勃發展的時期,不但能開采自然鹽泉、鹽巖所標示的地下鹽鹵,而且能開采沒有自然鹽泉標示的地下鹽鹵。東漢以后鹽井逐漸向深度發展,晉永康元年(公元300年)已經鑿到三十丈深,唐時陵井深八十丈。漢代四川井鹽生產勞動畫像磚,為我們展現了距今兩千多年前鹽井工人勞動的情景。
漢代不僅有鹽井,而且有火井(就是天然氣井),井深達六十多丈,用火井煮鹽。這比英國1668年使用天然氣大約早十三個世紀以上。
小口深井的鹽井又叫“卓筒井”,北宋仁宗慶歷、皇祐年間(公元1041年到1054年)已經開鑿,鑿井的工具是“圜刃”,鑿出的井口只有小碗那么大,深卻有幾十丈。用粗大的竹子做井套,隔斷淡水。用比較小的竹子做桶,出入井中,一筒裝水幾斗,用機械提升。這種“圜刃”是近代鉆井用的各種各樣鑿刀的先驅,在深井鉆鑿中是必不可少的工具。鑿井的工作過程,在宋代蘇軾的《東坡志林》中敘述得很詳細。主要工作環節是四個:
第一,筒井用圜刃銼鉆鑿。這是一種新發明的沖擊式環形銼,頓擊井底而把巖石搗碎。每銼一次,重新提起,再作第二次頓擊。這樣循環往復,打成深井。
第二,井內下隔淡水用的井套,井套用巨竹去節,牝牡相銜構成。
第三,提鹵用竹桶,竹桶用比井套略小的竹子做成,桶的底端開一兩個小孔,把幾寸熟皮綁在桶底,做成活門。
第四,用機械提鹵。
在當時世界上,這是最先進的鑿井技術,是中國人的一項偉大發明,可以列為中國的第五大發明。
明朝萬歷年間(公元1573年到1620年),四川射洪人馬驥寫了一篇《鹽井圖說》,原著已佚,只在明代曹學佺(1574—1647)撰《蜀中廣記》和清代顧炎武(1613—1682)著《天下郡國利病書》中有部分引文。《鹽井圖說》詳細記載了鹽井開鑿工藝,內容包括井位勘察、開井口、鉆鑿工具、豎井架、鑿大竅、清孔、竹桶的用法、下套管、鑿小竅、樹立提鹵井架、吸鹵和它的機械裝置、事故的處理等,比《東坡志林》的內容豐富得多。井深也由宋代的幾十丈發展到一百多丈甚至二百多丈。
明代末年,宋應星在《天工開物》中也詳細記載了鹽井開鑿技術,并附了一幅插圖,這是鹽井工藝最早的圖畫。
清代記載鹽井工藝的著作,有段玉裁(1735—1815)的《富順縣志》,嚴如熤的《三省邊防備覽》,吳鼎立的《自流井說》,李榕的《自流井記》,丁寶楨(1820—1886)的《四川鹽法志》等。
《自流井說》是我國古代第一部系統論述石油生產的專著,內容有六項:第一,介紹自流井的性質和位置。第二,介紹鹽井的經營機構、人員分工和各個部門的名稱。第三,介紹鹽井開鑿工藝。第四,介紹井病整治辦法。第五,介紹井臺危險。第六,介紹四個石油品種和生產方法。這部書真實地反映了清代同治年間四川自流井的生產水平和面貌。
光緒初年李榕寫的《自流井記》反映了當時自流井的生產規模、工藝水平和對地層的認識,是一篇不可多得的鹽井技術史著作。主要內容有:第一,鹽井開鑿技術。第二,鹽井中巖層層位關系。第三,鹵水深度和含鹽率的關系。第四,井病的整治。
光緒八年(公元1882年)丁寶楨編纂的《四川鹽法志》,以兩卷的篇幅總結了四川鹽井生產技術,有精美的插圖,圖文并茂。
隨著鹽井深度的加深,把當地含油地層給打穿了。這樣,我國于明代正德十六年(公元1521年)在四川峨眉山下的嘉州(今樂山),鑿成了第一口石油豎井,深度至少達幾百米,開創了我國鉆井取油的新時代。這個成就,在當時居世界第一位,比北美和歐洲早三百多年。美國到1859年才鉆成一口深二十一米多些的油井。到清代道光年間,我國四川自流井地方的鉆井能手,又用竹、木、鉆頭構成的鉆機,鉆穿了四川氣田的主要地層,建成了深達一千米以上的氣井,使天然氣的開采達到了一個新的歷史水平。