火井煮鹽
——石油的故事連載之四

■ 王志明

火井煮鹽
——石油的故事連載之四

■ 王志明

古代的人們是充滿智慧的，鹽不一定來自海洋。現如今云南貴州等地還有一些山區利用地下的鹵水，靠接受太陽蒸發以獲取食用鹽。古代制鹽業中最輝煌的成就之一就是川蜀之地的火井煮鹽。川蜀是我國鹽井鉆探的發源地，這種方法也為天然氣和石油的鉆采提供了借鑒。

火井煮鹽

巴蜀地區，很早就有開井取鹽的傳統，且留下了很多優美的傳說。例如，先秦時期史官修撰《世本》記載：在距今約七千年左右的原始社會中，在今天四川云縣南集渠一帶，有一個叫西王母的女酋長，因率領人民開鑿井取鹽，被尊稱為鹽水女神；西漢云陽縣尉扶嘉的女兒九龍女因擔起給百姓指示地脈的職責，幫助百姓開鑿了很多鹽井，被尊為“鹽井神”。

關于四川的第一口火井，是在戰國末年期間，秦孝文王派遣李冰作為蜀郡太守，李冰率領當地居民在四川廣都，也就是現在的成都、華陽、雙流一帶，開鑿了鹽井。在鉆井的過程中，遇到了天然氣，并且引起了大火——第一口火井就這樣誕生了。

三國時，公元223年6月劉備病死在白帝城。臨死時，為了蜀漢的基業，他被迫同意聯吳抗魏。為了表示對確立蜀吳聯盟關系的祝賀，蜀國派鄭芝帶去了當時四川的特產——蜀錦。而孫權因對四川了解太少，以為蜀漢缺鹽，就派去了回訪官員張溫，隨身攜帶的禮物就是兩擔鹽。秦宓是蜀國著名的謀士，他十分生氣便讓人抬上來200擔井鹽，還讓縣令陪張溫參觀了臨宏火井，一個類似現代化的工廠。工廠里熱氣騰騰，一口口大鍋依次擺開，鍋內的鹵水滾滾的開著。張溫十分好奇為何鍋下面沒有柴火，僅有幾根管子，便問那是什么？陪同的官員告訴他：那是地底下冒出的可以燃燒的氣，叫做地氣，這套工藝叫做火井煮鹽。后來，明末清初詩人吳殳寫有蜀漢一詩記敘這件事：“季世唐虞只此時，泗亭天壞哲人違。三交城下波聲急，五丈原韻日色微。西國無煙生火井，東鄰有女落蟂磯。不關鐘鄧能緣險，黃皓譙周盡識幾。”

西晉張華《博物志》中也有相關記載：“臨邛火井一所，縱廣五尺，深二三丈，井在縣南百里。昔時人以竹木投以取火，諸葛丞相往視之，后火轉盛熱，以盆蓋井上，煮鹽得鹽；人以家火即滅。”

卓筒井

進入宋代以后，統治者沿用了唐以后的鹽井制度，加上大口井開鑿技術已經不能適應當時的經濟發展水平逐步走向衰落。且大口井最大的開鑿深度也不過二百多米，在長期開采的情況下，淺層鹵水已經逐漸枯竭，而埋藏在深處的鹵水又因為技術的原因沒有辦法開采使用。在《耶州直隸州志》卷四十四中，傅調作詩說:“示相征蠻路天綱，遺愛詞竹低人面。拂石滑馬人行遲，業空青史仁聲尚。口碑荒涼火井縣。”記載了當時火井縣由于淺層資源部分燃盡而導致該縣地表荒涼的情況。

在這種環境下，“卓筒井”產生了，人們又叫它“私井”。“卓筒井”的鉆鑿口徑只有碗口那么大，除了鉆井的動力是用人力或畜力之外，其他的都與現代的鉆井程序類似，主要包括：開井口、下石圈、銼大口、制木竹、下木竹、扇泥和銼小井口。

開井口

下石圈

銼大口

制木竹

下木竹

扇泥（出自《中國石油通史》卷一P61）

清吳鼎立《自流井風物名實說》:“水火油得其一者，謂之見功。”在這一個階段，由于井越來越深，地下淡水不斷地滲入到井筒里面，為了避免滲水，人們就發明了一種叫“木竹”的東西。木竹是用木材或者珠子做成的，下到井里來隔絕某一個深度上的水層，它的作用相當于現在的套管。

清《四川鹽法志》引《鹽井圖記》記載：因為井的口只有碗口那么大，所以剛開始鉆鑿時，從井口灌進水去，鉆到二、三丈地下水層的時候，地下水就會從四周的巖石里流出來，就不用繼續灌水了，每次鉆進一兩尺左右時，就需要提起鉆頭，用竹筒子把泥沙提上來。用來撈沙的竹筒子大約有一丈多長，把中間的竹節全都通透，用繩子系住竹筒的一端，筒子底部用一塊皮錢遮住。等到竹筒到達泥水所在的地方，筒子底部就會張開，注滿泥水。由于受到水的壓力，筒子底部會封閉起來，這樣，井里的泥水就被排出井外了。古人從中還學會了從鉆井內撈取出的巖石碎屑里分析各種巖層的情況，留下了原始的井下地層記錄。從清朝開始，井上建立了巖口薄，相當于現在的錄井。

“卓筒井”的鉆井設備與工藝也逐漸的完善了。踩架相當于現在的井臺，天車滑輪相當于現在的井架，只是當時沒有電動機，絞盤只能用畜力來作為動力。這在世界石油開發史上是一大進步。到11世紀末，我國已在陜北的延安等地鉆了第一批采油井，比1859年美國正式大規模開采石油要早了七八百年。

四川鉆鑿天然氣井歷史源遠流長，秦漢時期就掘鑿成功世界上最早的天然氣井，明清時期鉆鑿天然氣和鹽井的卓筒井技術處于世界領先水平。隨著頓鉆鉆井技術的發展，到了清代嘉慶、道光年間的時候，四川地區的鉆井深度已經超過了一千米了。1835年鉆成世界上第一口井深超過千米的天然氣鹽井。這表明了中國自流井氣田鉆采技術和天然氣利用遠遠地走在了世界的前列，四川確實是天然氣利用的先驅。在蘇軾的《東坡志林》中有關于竹筒井的記載，這是世界上最早的深井鉆鑿的技術文獻。在后來宋應星的《天工開物》、李約瑟的《中國科學技術史》中也有相關的描述。

天龍井

四川的天然氣大部分是存儲在地下裂縫里的。碳酸鹽巖裂縫問題至今仍然在石油的勘探中是一個難題。但是，古代的人們通過大量的親身實踐之后，得到了許多讓我們至今都很受用的知識。

又一口火井開鉆了，這是郭家坳天龍井。鉆井隊不分晝夜的忙碌著，在那個沒有工業的年代，他們的勞動強度可想而知。一個經驗豐富的老鉆井工不時的觀察著鉆井的尺度和撈上來的泥沙類型。10丈、20丈、……、250丈、260丈、270丈，274丈，突然，他感到大地在顫動，又漸漸平息下去。這就像暴風雨到來的前奏，更大的爆發還在后頭。突然，一聲巨響，火焰沖天而出，把無盡的黑夜變成了白天。

工匠們趕緊用竹管把天然氣引到井的旁邊，再垂直向上連接幾根直徑相同的竹管，富有經驗的老鹽井工用眼睛目測了一下筒子上火焰的高度，又查了一遍竹筒的個數后欣喜萬分，這是一口高產井。

然而，奇怪的事情出現了，在天龍井的天然氣沖出地面的那一刻，貢井區蜂子巖龍源井所燒的二百多口火井卻立即熄滅了。大家非常驚奇，因為天龍井離這些井的地面路程至少也有七八里地。且當時距離天龍井旁坎下相隔不到30丈的天寶井，全井所有的鍋口絲毫沒有影響。

原來，是天龍井在井深274丈的地方鉆到了火縫。通過這些井的實踐證明：只要是能夠鉆到地層的裂縫，一般都會出現有價值的東西。人們把出油的裂縫叫做油縫，出天然氣的叫做火縫，出鹵水的叫做水縫，少量的裂縫什么都不出，叫做干縫，所以就有了“有水有火必有縫”的說法。另外，一般裂縫還有橫縫和立縫之說，清朝初期的井口薄上就有大量的關于立縫和豎縫的記錄。古人認為：“立縫見火，橫縫見水。”這種對不同的流體在分布上的認識，和我們目前的認識是十分接近的：天然氣大多都在垂直發育的裂縫里居多，而水平發育的裂縫一般大多含的是水。

龍源井的熄滅讓人著實摸不著頭腦，其實這是一種井間相互干擾的現象，基本原理是：井每隔一段時間是需要進行修井的，甲井停止煮鹽修井的時候，乙井的火就會變大；甲井修完井重新開始煮鹽的時候，乙井又會恢復到以前的火力大小。這說明兩口井在井下是相連的，井下的壓力有限，兩口井同時燃燒時，壓力會按照比例分給兩口井，自然要比只是燃燒一口井時的火要小。這種現象叫作通腔，也有一個形象的比喻：“拖鋪蓋”。

當然，如果兩口井的裂縫在地下沒有聯系，那么也就不會對彼此產生影響，天寶井就是這個樣子。雖然和天龍井挨得特別近，但是天龍井完井后，絲毫沒有對天寶井產生影響。有的氣縫，幾乎不與其他裂縫相通，當鉆井遇到這種裂縫時，剛開始的時候火比較大，不久縫里的氣燒完就熄滅了，所以叫作“氣包”。這種“遠通近不通”的現象，反映出縫縫相通是通腔造成的。

火往空處走

歷史上曾經出現過一個有意思的事情：含有硫化氫的天然氣稱為“煙子火”，很容易識別，自貢洪發井燒的就是這種。后來由于洪發井年久失修廢棄了，順昌井開始燒這個火；順昌井廢棄后，同心井又開始燒；同心井廢棄了，同源井又開始燒；同源井廢棄了，這股天然氣又來到了東成井。期間跨越了很長時間，說明了這幾口井是連通的。

在洪蒸、永福、天興、積福等這幾口井中，煙子火來的時候是間斷的，有的是幾天來一次，有的是幾個月，有的是一年，甚至是三五年；不過只要來了，火力就會增加，要么增加幾口，要么是十幾口或者二三十口都有可能；有的井自天然氣來了以后，只存在幾個小時，最多存在兩三個月就又走了。這種時來時走，跑來跑去的現象，我們叫它“煙子火來潮”。

有個人從拉風箱里得到了啟示：“火是往空處走的”。這句話的意思是天然氣是往低壓的地方跑的。壓力的差別使氣體產生運動，低壓的地方就是天然氣流動的方向。

因此，人們根據壓力差值是氣體產生流向的原理，在井口的木樁上安上了大風箱密封好，再輪流安排人24小時不間斷的拉風箱。這樣在井內就會形成人工的低壓區，讓天然氣流向這口井，這種人為的方法還是很奏效。同興井原來可以燒54口，后來井里的氣跑到了別的地方，幾乎快要廢棄了，安裝上風箱以后，又可以燒24口火。

亮筒子

大家可能對那位老鹽井工人估算天然氣產量的方式感到驚奇。其實，當時的人們使用了一種叫做亮筒子的方式測試天然氣的產量：當一口井完鉆之后，工人們會把天然氣用竹管子引到一旁，在垂直向上連接幾根直徑相同的竹管子，這些垂直的竹管子叫做筒子。有著多年實踐經驗的老鹽井工人可以根據筒子上火焰的高度估算出天然氣的噴出量，然后乘以筒子的個數，就可以算出這口井一天的產量。有時候，為了得到一個較為準確的數字，要讓筒子里氣流連續燃燒幾個月，一直到火焰的高度平穩為止。因為一口氣井要供給上百口鹽鍋的火力，如果計算的產量過小，煮鹽的燃料就得不到保障，修建的灶臺的數量也沒有辦法保證，這些都會造成資金的巨大浪費。所以工人們對于用亮筒子進行試氣的工作還是很嚴肅的。

亮筒子的基本原理與我們今天所采用的現代化的儀表如出一轍，只是亮筒子需要用肉眼觀察火焰的高度，而現代化的儀表是觀察U型管內水銀柱的高度，水銀柱由量氣管沖出的氣流來控制，根據天然氣的相對比重把水銀柱的高度換算成天然氣柱的高度，這樣就可以求出管口流速，再乘以管子的截面積，這樣，就得到了某一個時間內的流量。

故事中還有一個概念：“口”。古代的天然氣開發與井鹽的盛產是息息相關的。每一口鍋一晝夜所燒的天然氣稱做一口。一般一整天一口鍋要煎20擔水成鹽，一擔水有28碗，一碗水有20勺。火力強弱是按照分來計算的，最高火力為十四分，這種火的鍋邊上能滴出鐵水，叫做“千金鍋”。一口十分火力的鍋一天大約能出鹽300斤，按照現在的計算方式，大約需要燃燒150立方米的天然氣。所以故事中講到“三四百口火”的力量，說明天龍井的天然氣產量達到了4.5～6萬立方米。

雨盤

宋代楊佐到陵州任推官后，產鹽的陵井破敗不堪，急需修護。但其中毒氣陣陣，下人修井又必死無疑。《宋史·楊佐傳》記載：“楊佐，字公儀，本唐靖恭諸楊后，至佐，家于宣。及進士第，為陵州推官。州有鹽井深五十丈，皆石也，底用柏木為干，上出井口，垂綆而下，方能及水。歲久干摧敗，欲易之，而陰氣騰上，入者輒死；惟天有雨，則氣隨以下，稍能施工，晴則亟止。佐教工人以木盤貯水，穴竅灑之，如雨滴然，謂之“雨盤”。如是累月，井干一新，利復其舊。”

文中所提到的在開采天然氣時熏死人的情況很多，所說的毒氣一般就是我們現在常說的硫化氫。這種具有臭雞蛋氣味的氣體常常伴隨著天然氣一同產出，并且具有劇毒，只要吸入一點點就足以讓人丟掉性命。下雨天的時候陵井內的毒氣會減弱，從現代的科學知識來說，是天然氣中的硫化氫氣體，比較容易溶解在水中。雨天時雨滴會將大部分硫化氫溶解，從而將其濃度降低到使人致命的程度以下。等到天氣放晴，氣溫升高，溶于水中的硫化氫又會重新釋放出來，加上天然氣噴出時重新攜帶出來的新的硫化氫氣體，它的濃度又會急劇提高。

雨盤的發明是人類征服天然氣過程中的重要一步，也為作業工匠的安全作業提供了保障。據此證明雨盤發明于公元1 1世紀，是中國古代人民在開采低壓天然氣技術中的一個創造。

火井王

自貢鹽場鉆出了數千口天然氣井，其中以磨子井產氣量最大，壓力最高，素有“火井王”之稱。磨子井相傳在清代咸豐年間（公元1860年左右）為陜西籍楊姓商人開辦。楊家在今四川省自貢市自流井區五星街東方鍋爐公司招待所附近開鑿鹽井，但幾年下來，井主為打穿這口井，已經耗盡家里所有積蓄，家里能賣的都賣完了，但鹽井仍然沒有開鑿成功。眼看就要前功盡棄，井主對工人們說，他家只剩下一副石磨可賣了，咱們把它抬去賣了，一起打頓“牙祭”，大家就散伙。工人們有感于井主開鑿鹽井的執著，在酒足飯飽之后，都愿意再為井主架搗一個時辰的“排子炮”，不料，竟然幾腳就把井打穿，大火噴射而出，聲音驚天動地。磨子井是一口天然氣井，開鑿之初每天氣流量在100萬立方米以上。二十余年后的光緒二年（1876）李榕到這里考察時，親見該井還可燒鹽裹400余口。民國二十五年（1936）熊楚調查自貢鹽場時，稱該井為“古今第一大火井”、“火井王”。據傳，該井是清朝皇帝知道自貢地區三口井中的一口。150余年后的今天，該井仍然在出產天然氣。

部分高產井、穩產井附近，人們開辦新井，希望得到新的高產氣井，這口叫“跟著攆”。磨子井成功后，一段時間開采區主要集中在構造頂部。十九世紀后期，開發區己沿構造軸線發展到郭家勘地區，20世紀30年代，開發區又延伸到土地坡及大墳堡地區，隨后便發展到貢井一帶。