返回

挺进地心

关灯
护眼
第8章1(1 / 1)
一是选址先行研究。

“最后,二是靶区的选定。中国大陆科学钻探一定会跻身国家,1้686年中国东部ຖ达8๖·5级的最大地震就曾在郯城生。并通过国际研讨会确定科学深钻๵的靶区。将为ฦ地震预报物理基础。三是井位,总指挥王达曾向笔者深入浅出地介绍说:“大陆科学钻探选址的前提和基础是科学地、正确地抓住重大关键性地球科学问题。科学钻๵探井位选定一般要经过三个ฐ步骤:

已出土的甲â骨文。

一批有识之士热切期望并坚定相信,作为选选区。在大别ี——苏鲁。在确定的选区内进一步筛选出能全面实现科学目标的地段,利用可抵达多震层上部ຖ的深钻๵孔进。

在采访时。在通过对靶区进行精细的物质和地球物理调查后,建立三维的地质地球物理模型,据此定出井位坐标。”

专家们提出了许许多多的真知灼见。选出科学目标明确而且工程,郯庐断ษ裂ฐ的中段为ฦ强烈的地震活动带。

1988๖年1้0月,刘广志还与其他四位专家一起参加了联邦德国克劳斯ั塔尔工业大学特别组织的“中ณ国钻探学术研讨会”,同时参观了ktb的钻探现场,亲眼目睹了科学深钻的宏伟场面并学到了许多这方面的新知识。

进人6๔0年代,刘广志针对当时钻探工ื程质量低,钻๵慢,成本高三大难题,一手抓操作规范,一手抓工ื艺革新,推行小口径管材系列和金刚石钻进。金刚ธ石的昂贵是不言而喻的,贫穷的中国只能走人造金刚石之路,全体攻关人员经过无຀数次试验,终于在19๗63年1้1้月合成了第一颗人造金刚石,距美国的通用电å气公司19๗5๓5๓年做出第一颗人造金刚石仅仅相差8年。197๕8๖年开始正式在全国推广小口径金刚石钻进,并取得了辉煌的成功。

四十年代,由地质学家孙健初ม、钻๵井专家严爽、炼油专家熊仕源一手开创的玉门油矿是当时全国最大的能源基地,学采矿专业的刘ถ广志把玉门看作是实现理想抱负的最好地方,非常渴望毕业后能去玉门工ื作。

四中ณ不愧是北京的名校,在这里,老师出神入化的教学艺术、优良严å谨的学习氛围、纯真美好的同窗之谊,对祖国苦难、民族屈辱的强烈义愤,对侵略๓者的刻骨仇恨,以及岁寒知松柏而后凋的知识分子的气节,对刘广志都留แ下了深刻๑影响,让他受用一生。

又如大多数的石油地质学家都认为,石油与天然气是由于沉积岩层中生物有机质积累生成的。但是,198๖0่年代在乌ไ克兰第聂伯尔一顿涅茨盆地进行科学钻๵探时,在310่0—40่00่米之ใ间的结晶岩中现了5套生油岩和储油层,所处地层为前๩寒武纪的花岗质岩石及角闪岩、片岩。在现的油层中含有大量熔๶融分离的微量金属及大量的he,ni/v单位体积中镍的含量比值高,说明油层来自深源,而不是湖海相有机沉积的产物,从而诞生了油气资源的“非生物成因说”。乌克兰科学深钻的这一现使石油地质学家们耳目一新า,既然在地幔中能含有大量的烃类和流体,便为地质学家寻找日益短缺的油气资源提出新า的思路,有可能成为21世纪人类社会能ม源需求的重要来源之一。

人类在赖以生存的地球上已经历了无数个春秋。长期以来,人们就试图通过各种方法对地球进行探测,但是,由于地球是一个ฐ极不均匀、极复杂与极难穿透的自然系统。矿物是组成地球的“细胞”,而岩石则是矿物的聚合体。许多矿物与岩石的硬度都大于钢铁,极难穿透,再加上地质作用又极其复杂,无法对地球内部ຖ进行直观的研究,因此迄今为ฦ止,人类对地球内部ຖ仍然所知甚少。

大陆地壳比大洋地壳更古老,它的深处不仅蕴藏着更丰ถ富的宝藏,而且有着更多的不为ฦ人知的秘密。地下深层的岩石忠实地记录了这个星球走过的沧海桑田à的变化,隐含着大地运动、生命起源、深部资源的全部ຖ秘密,让这些沉默的石头开口说话,是一代代地质学家的梦想。如今,这个梦想就要实现了。“大陆科学钻๵探”通过对岩石圈的直接观察,可以帮助人们直接、精确地了解地壳成分、结构构造和各种地质过程,可以使人们了解和认识到大洋和大陆的板块活动,地壳应力和地震、火山过程、生命演化、气候多样性等一系列ต重大的基础地球科学问题๤,从而对解决人类面临的资源、灾害、环境三大问题起着至关重要的作用。大陆科学钻探将打开一扇从未开启的地球之门,进一步深化甚至改变人类对地球内部ຖ组成与结构的认识。

卓筒井作为一种全新า的生产方แ式,显示ิ出强劲的生命力。如宋初陵州,卓筒井出现前๩“止有农井数处”,随着卓筒井的逐渐展,至熙宁五年1้0่72๐年便钻成“数百井”,到了元丰年间107๕8๖年——1้085年已๐展到“千百井矣”。另据绍兴二年1132年的统计,“凡四川二十州,四千九๡百余井,生产盐约六千余万斤。”比宋初增长6๔、5倍。可见卓筒井极大地推动了当时社会的经济展。

卓筒井的重要意义还在于它次使人类在地面上直接从事开采和勘探地下资源成为可能。有了卓筒井,才具有了真正意义上的机械钻๵探技术,这是人类例的机械钻探技术。

明中叶以后,经过不断的探索和实践,钻井工艺和在宋代卓筒井技术的基础上又有了进一步的展和进步,其工序逐渐走向规范化。

据明代马骥的《盐井图说》,当时的钻井过程可分为ฦ相井地选取井位、立石圈、凿大窍钻大口径孔、搧泥捞取岩屑、下木竹套管、凿小窍钻小口径孔六道工ื序。

相井地

“相井地”即根据地质条件确定钻๵井位置。明代的墁井井位多选定在“两河夹岸,山形险急得沙势处”。另据宋应星的描述“凡蜀中石山去河不远者,多可造井取盐”这些选择是多年实践经验的累็积,较为有效。

二立石圈

“立石圈”,就是下入用石料é制ๆ成的导管井口管。该石圈内凿圆而外缘方,用于阻隔地表浮ด土和浅层松软岩层,以防止坍塌。其过程是:先用人工挖土成圆井,将石圈依次下入挖好的圆井内,层层叠垒,构成石圈导管井口管。据明代大径冲击钻头大铁ກ钎的宽度为“扁竟七寸”推算,这种石圈内径大约为2๐6厘米,边长约80厘米。

三凿大窍

“凿大窍”是下入“石圈”导管后进行冲击钻进的工序。所使用的钻头称为“大铁ກ钎”,钻头体“扁竟七寸”,具有锋刃,利于破碎岩石。在以“大铁ກ钎”钻进时,必须搭设卷扬及井架设施。“凿大窍”的工艺,在北川一般要深达“二三十丈许,见红石岩口,大窍告成矣”。

四搧泥

在钻井过程中ณ,都要不断取出井内岩屑。在明代的北川地区,每当盐井凿深一、两尺以后,便需用搧泥提捞筒“搧泥”。“搧泥筒”用筒竹一根,“约丈许,通节,以绳系其梢”。筒的下端用牛皮钱单向阀。下至泥水所在处,“匠氏揉绳伸缩,皮欹水入,挹满搅出,泥水渐尽,复下钎凿焉”。

五下木竹

当钻井达到เ基岩后,便开始下“木竹”套管。套管分为木竹和楠竹两种,其中ณ,“木竹,取坚也;刳木两片以麻合其缝,以油灰衅其隙胶合及充填孔隙”。楠竹则ท“出马湖山中,亦以麻裹之”。下“木竹”时,必须在“木竹”末做“大麻头”以麻及油灰与下一节竹套管捆扎连接密封。然后“累็累节合,下尽金竹”。这样就能较好的起到封隔浅层软弱岩石和淡水层的作用。

六凿小窍

“凿小窍”即在下入“木竹”套管后,换小一径的铁钎ะ冲击钻๵头进行钻进。“小窍小铁ກ钎ะ主之ใ”,小铁ກ钎是大铁ກ钎截去大钎ะ头制成的,它是凿小眼的主要工具。凿小眼的方แ法与凿大窍基本相同。钻至二十余丈,直至见卤水层为止,即钻井工ื作完成。

通过这套较为ฦ完整的钻探工序循序渐进的进行,可完成一口新钻๵井的全过程。这套工ื序不仅在当时取得了较好的效果,对后来的清代乃ี至近代钻๵井技术也产生了广泛而深远的影响。在《中ณ国石油工业展史》这本著作中指出:“我国古代冲击钻๵钻井的六道程序,同现代钻๵井比较,除设备器材的材质以及施工工艺技术有所不同外,其裨่与效果几乎没有很大差别。”而明代实际上是创立了这个基础。

明代钻井技术不仅规范化,而且钻๵探工艺、器具、设施也有了很大改进。

钻井结构由卓筒井中的单一的“二径”结构展为“三径”、“多径”结构。除井口为“石圈”导管外,还有木质拼装的套管和竹套管,由于“石圈”导管和“木”套管都可以不受“竹”套管制ๆ作时的直径局限,因此为更深的钻井和在较为ฦ复杂的地层中安全钻๵进了有利条件。明中叶后盐井最深者达“13๑5井丈”,约合今天的432๐米。

钻头也๣有了改进。宋应星在《天工开物》中这样描述铁锥钻๵头:“其器冶铁锥,如碓嘴๨形,其尖使故刚利,向石山舂凿成孔。其身破竹缠绳,夹悬此锥。每舂深入数尺,则又以竹接其身,使引而长。太深则用手捧持顿ู下。所舂石成碎粉,随以长竹接引,悬铁盏挖之而上。大抵深者半载,浅者月余,乃得一井成就。”

除这种上圆下尖的铁ກ锥钻๵头外,还有一种“铁ກ钎ะ”钻头。“大钎则ท有钎ะ头,扁竟7寸约23厘米,有轮锋刃口,利穿凿”,小钎头同样呈扁形,末端有轮锋。大钎用来凿大孔径,小钎用于凿小孔径。

除钻头改进外,还有了处理井内事故的工ื具。

一是处理井下落物的“撞子针”和“铁五爪”。前๩者实际就是打捞工ื具之ใ上的震击器,后者就是抓住井下落物的打捞器。对此,马骥在《盐井图说》中ณ有一段具体而又的描述:“铁五爪,如覆手状,爪背入木数寸,以竹三尺许,劈碎一尺,缠扼爪木,令坚致;上一尺亦劈碎,则ท活系撞子钎,不令拘泥偏向,中一尺通其节,以待撞子钎,假道挞伐。”

书签 上一章 目录 下一章 书架s