天然气和石油的先期开采技术是(人类掌握石油和天然气开采技术是什么时候)

火井、洧水——天然气和石油的先期发现

中国人早在3000多年前，就发现并开始利用石油和天然气。在遥远古代中国发现油气苗的情形，曾被载人多种史书。中国周代的《易经，革卦》中有“泽中有火”的记载。公元前200多年写成的《山海经》记述：“……令丘之山，无草木，多火。“这些都是说的天然气露到地面后，发生燃烧的现象。《汉书》、《蜀都赋》等书、文记载着陕西和四川地也区相继发现天然气和石油苗。地处陕西神木西南的鸿门，挖掘水井时获得天然气并发生燃烧，被称为火井，是最早有记载的一口天然气井。东汉《汉书，地理志》还记述了延安地区的石油苗：“高奴，有洧水，可燃。”是指在延安地区清涧河的水面上，有可烧的物质——石油。这些火井、洧水就是中国古代对天然气和石油的发现。在历朝历代的史书、地方志、奏章和私家著述中，对于石油天然气的记载，地理分布遍及当今行政区域20多个省、市、自治区。

“此物后必大行于世”——沈括的伟大预言

北宋科学家沈括不仅写出了《梦溪笔谈》一书，为石油起了个名字，而且在他的实践生涯中，还对石油的产地、用途进行了考察。如他在书中写道：鄜（fu）、延境内有石油，旧说‘高奴县出脂水’，即此也。生于水际，沙石与泉水相杂，惘惘而出，土人以雉尾裛（yi，缠绕之义）之，乃采入釜中，颇似淳漆，燃之如麻，但烟甚浓，所霑帷幕皆黑。予疑其烟可用，试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也，遂大为之。其识文为‘延川石液者是也’。并指出：“盖石油至多，生于地中无穷，不若松木有时而竭“。同时，他还戏作《延州诗》：“二郎山下雪纷纷，旋卓穹庐学塞人。化尽素衣冬未老，石烟多似洛阳尘“。

更为可贵的是，他尽管受时代的局限，对石油更多的用途知之甚少，但却指出：“此物后必大行于世”。他的这一预言已被后人实践所证明。在那个时代里，沈括能做出如此论断，可谓高瞻远瞩或远见卓识。

煮盐、照明、治病---天然气和石油的先期利用

石油和天然气在不断被发现并日益增多的情况下，逐渐进入社会生产和人民生活之中。220-265年（三国时期），四川等地的人民已将天然气用于煮盐。据《太平广记》记述：“火井一所，纵广五丈，深二三丈，在蜀都者，时以竹板投以取火。诸葛丞相往视后，火转盛热。以盆著井上，煮盐得盐“。可见天然气煮盐迄今已有1760多年。265-420年（两晋、十六国时期），河西走廊一带人民在玉门发现石油。据《博物志》记载：酒泉延寿（今玉门）南山（祁连山）流出的泉水“有肥，如肉汁”，盛入容器，由黄变黑，凝结成膏状，烧发光，极其明亮，人们用来照明，润滑车轴。561年，新疆发现石油。据《北史》记载：龟兹国（今库车一带）西北的大山中，有膏状物流出，长达数里，“状如醍醐（tihu）”，甚臭，服用以后，头发和牙齿脱落者，能重新生长，治好了许多人的病。人们把这种膏状物当作宝贝，每年向朝廷进贡。

制造武器——天然气和石油的战场应用

石油和天然气还被用于战争。587年（周武帝宣政元年）西北少数民族突厥军队围攻酒泉城。城内守军用早已储存的玉门石油，从城头上泼下，点燃起熊熊大火，焚烧攻城的军队。突厥人汲水灭火，反而烧得更加厉害。从而打退了敌军，守住了酒泉城。宋代（960-1279年）战争连年不断，除用石油作为制造火药的配方外，还将石油提炼后制造燃烧性武器。1068-1085年，宋神宗在中央政府设置了10个制作军器的大作坊，其中有一个作坊叫做“猛火油作“，是中国最早的一个炼油作坊，用于制造威力很强的武器。作战时，“中人皆糜烂”，水不能灭。若水战，则可烧浮桥、战舰“。

顿钻钻井、㝩盆——天然气和石油的先期开采技术

漫长的发现和开发石油天然气的历史进程中，中国人民依靠自己的勤劳和智慧，创造了许多划时代的先进技术。诞生于宋代（960-1279年）的顿钻钻井技术，就是石油工业发展史上的一大创举。据《丹渊集》记载，四川南部的井研县人民，自庆历以来，就在自流井气田用人力顿钻钻凿卓筒井。井眼中放置用竹子做的套管，吸取卤水煮盐。11世纪50年至70年代，井研县用顿钻钻凿卓筒井已相当普及，富豪人家有一二十口井，欠一点的也有七八口井，一家须雇佣工匠二三十、至四五十人。著名的英国科学家李约瑟在他所著《中国科学技术史》一书中说，这种凿井技术大约在12世纪前，就已经传到西方各国。 明代（1368-1620年）中叶以后，由于浅部的卤水开始枯竭，不足以煮盐，迫使人们向深部钻井。到明代万历年间(1573-·1620年)，埋藏在深部的天然气田才被发现。在这一过程中，顿钻钻井技术取得重大进步。主要表现为：钻井过程趋于程序化；选用固井新材料，以增强套管柱的固定，有效保护井壁；处理井下事故能力提高，创造了新的打捞工具及淘井工具。到了清代道光年（1821-1850年），顿钻钻井技术逐步完善，在凿井工匠中开始划分山匠、碓工、辊工等工种；安装井口装置㝩盆；钻井过程中进行录井深度已超过千米，产气量大增，时有钻遇高压气层。1850年钻成的磨子井，井深1200米，发生强烈井喷，燃烧的火光远达30里以外，投产后日产天约5万立方米，是当时世界上最深的井。这时自流井气田的天然气年产量达1亿立方米以上。

经过改进完善的顿钻钻井技术，与近代顿钻钻井相比，其主要构造和工作原理、各种钻头钻具、处理井下事故以及扇泥、测井、下套管等基本相同。不同之处，仅在动力方面停留在人力和畜力。美国丹尼尔·耶金博士在《石油风云》一书中写道：“1830年左右，中国人的凿井方法就已进入欧美并被效仿……竭力想把钻盐井的方法用到钻油井上来“。1859年8月27日，美国人德雷克就是用以蒸汽为动力的顿钻，在宾夕法尼亚钻出了近代石油史上的第一口油井。

自流井气田的开发规模宏大，盐井和天然气井星罗棋布，数十米高的宝塔式的木质井架，直耸云天，场面十分壮观。清朝温瑞柏著《盐井记》中说：“其人有司井、司牛、司篾、司梆、司漕、司涧、司火、司饭、司草，又有医工、井工、铁匠、木匠；其声有人声、牛声、车声、梆声、放漕声、流涧声、汤沸声、火扬声、铲锅声、破篾声、打铁声、锯木声；其气有人气、牛气、泡沸气、煤烟气。气上冒，声四起，于是非战而群器贯耳，不雨而黑云遮天。一井如此，千井若何？一时如此，四时若何？“生动描绘了自流井气田钻井、采的繁忙景象。

在自流井气田长期的开发实践中，劳动人民还创造了㝩（kang）盆采气技术。所谓㝩盆，盆的大小根据气井产气量的大小而定。气井钻成下竹木套管后，即安装㝩盆，进行采输作业。它具有阀门开关、安全阀、气水分离、弯头、减压、配气配风、测试等作用，既可安全采气、配气、输气、调节气流量，又可处理井壁垮塌、爆炸、空气倒灌等事故，且制作简单，操作方便。气田的天然气运输均用竹木管道，非常精巧实用。

随着钻井技术的进步和自流井气田的开发，明清时期人们对石油天然气的认识也有一定的发展。如用“相山”、“看龙脉”的办法择定井位；“草拾土嗅之“的方法找矿。19世纪中叶，已开始建立气田的地层系统，并进行地层分类对比工作。