北宋的“卓通经”技术是一种怎样的技术?
关于北宋三位四川名人卓统景、苏东坡、文同、范真的出现,在他们的著作中都有明确的记载,其中苏轼的记述最为详细:
从和(1041-1054)开始,舒就开始造桶井。用凿子一凿,有碗那么大,深度几十尺。以巨竹为井,两株之间的接合处(雌雄榫相连)渡淡水,则咸泉自上。竹竿和水差别不大的,出入井为水桶,无底向外开,挂熟皮数寸,出入井时气会因呼吸而启停,一桶造成几桶水。所有的竖井都用机械,大家都知道好处在哪里。。
苏轼不愧为文学家,文笔非常凝练。介绍卓统景的内容非常丰富。卓通井的发明,其主要技术特点和成果是开创了现代深井(如盐井、油气井)的维度,它包括现代钻井的三个基本程序,或者说三个基本要素:一是用碎裂的钻头破碎岩石;第二,用泥浆筒取出井内的岩砂(岩屑);第三,下木竹套管固井,保护井壁。
1.世界钻井史上发明的第一个钻头?文件?刀锋?锉刀是人类钻井史上发明的第一个钻头。它的发明创造了现代深井钻机的雏形,从而成为现代钻机的始祖。
凿井钻的发明和发展,和它的进步一样,从简单到复杂,从低级到高级,也就是早期?刀锋?钻头发展成为现代的鱼尾钻、齿轮钻、涡轮钻和半刚石钻。
现代深井钻井技术,尤其是目前世界上超深井的钻头和基本原理,可以追溯到它的祖先,北宋初期发明的?刀锋?钻头和?卓统景?技术的传承与发展。
165438+20世纪中叶,我国四川井研盐区的井工技术人员经过长期的探索和试验,成功研制出世界上第一个深井钻头刃口。文件。
刀锋?是钻头开创了桶井。根据苏文的记载和古代钻头及钻孔原理,对其形状和结构进行了考证,认为是苏轼取其为例。像碗一样大的刀片?六个字,描述?刀锋?钻头的基本形状。首先,毛刺钻头的原始形状是圆形的;其次,圆形钻头上有切削刃;第三,锉头的直径与碗口的直径相当;第四,碗的口径是多少?卓统景?井的直径。
因两圈相连,两者与刀刃结合,故名?刀锋?文件,是吗?刀锋?钻头圆形为主体,底部横向凸起?一个?一字刃,锋利易破岩石。因为这种钻头比较先进,司钻在地面操作机械,钻一口长筒井。与汉唐时期的锄头、锄、铲等原始农具相比,具有钻探技术先进、效率高、劳动负荷轻、利润丰厚等优点。所以呢?刀锋?钻头的问世和卓筒井的诞生是世界钻井史上的一次伟大革命。同时也为现代深井钴头的产生和发展奠定了基础。
无独有偶,在中国发明碎裂钻头和筒井700多年后,美国的拉夫纳兄弟开始使用冲击钻井法,也就是一种非常简单的机械原理,并开创了?卓统景?像盐井,其井深为18米(59英尺),下沉钻头直径为7.6-10.2厘米(3-4英寸)。它是由铸钢制成的。它的规格和形状是什么?刀锋?钻头大致相似。
2.世界钻井史上研制的第一个井下工具泥浆筒?北宋初,用削片钻头创造的长筒井是一种冲击钻井法,与现代石油(天然气)业使用的绳索钻头技术基本相同。
在冲击钻井中,及时取出井内破碎的岩屑是非常重要的。一是可以提高钻孔速度,加快进度;二是能及时检查井质量是否符合要求(即是否有井斜或组合不圆)。如果钻孔质量不符合要求,将立即采取措施进行处理和纠正;第三,钻井时发现新的进水(卤水)和天然气迹象,需要压水或多压泥浆,直到井底泥砂(岩屑)干净,压水使气通畅,防止产出的西部水或天然气被泥砂堵塞和影响。
在长期的打井实践中,四川自贡盐场的工匠总结出一条宝贵的经验:?黄卤推沙,黑卤推气。?也就是说,井内的泥砂被清除后,岩石裂缝没有被泥砂堵塞,卤素气体流动顺畅,从而可以获得丰富的卤素气体。
为了从底部取出插条,我们的祖先发明了?泥桶?。苏轼在《蜀盐论》中说:
还有那些竹子差别不大的,进出井都是水桶,无底,敞口,挂熟皮几寸,进出水,气靠呼吸开合,一桶造成几桶水。?
由此可知,当时不仅发明了推式吸卤管,还发明了“推式吸卤管”。泥桶?。吸管和泥管有区别,但工作原理完全一样。它们都是由竹子制成的。挂熟皮?(即单向阀),入水时打开,出水时关闭。因为岩沙和泥水落在缸里,熟皮压在简易底上,不漏。通过泥浆卡瓦在井底上下的往复运动,水和钻屑混合,通过阀门进入筒内,然后被提离地面,达到清除井底钻屑的目的。如果没有发明呢?泥桶?,卓管井也是不可能钻的。为此,嗯?泥桶?钻探技术的发明,巧妙地解决了钻探取砂的一个关键问题,为勘探深层地层提供了可靠的保障,标志着中国古代钻探技术达到了一个新的阶段。
现代西方国家,比如美标钻沉?捞沙简(又名?抽砂机?),其工作原理和操作方法与900多年前中国发明的“”相同。泥桶?基本一样。
而现代钴旋钻井法是利用机械动力和压力,促使井内液体循环流动,不断将钻屑从井内返送到地面,从而实现不停钻不停砂的一种新技术,是以下哪种?泥桶?继提砂法之后的又一重大突破。
三。世界钻井史上创造的最早的护壁止水方法?下一个?朱穆?11世纪中期出现了套管固井筒井。同时还创造了一整套用竹子制成的管子,下入井中形成井壁,从而解决了钻井和生产中的两大难点:一是保护井壁。竹套管下入井内固井,可防止井壁(软地层)坍塌造成的井下卡钻事故,从而保证在大口(孔)以下裸眼井段钻井的安全;第二,停水。封堵上部地层的淡水渗入井内,防止淡水稀释天然水的矿化度,保证盐井下部生产层卤水的开采。
所以苏轼说:?卓统景?若深数十尺,则以巨竹除节,以马为井,渡淡水,故咸泉自上。?可以看出,采用大竹节,竹套管的结构是中空的。书名是什么?(即公母杆连接)。南宋爱国诗人陆游在四川容州(今四川容县)为官时,曾亲自见到卓统景。极小?:?荣州,井极小,只准一缸,真的很抢眼。?往盐井里下竹套管堵水,就是?穿过淡水?这与现代石油(天然气)钻井中下部钢管固井的目的和作用是一致的。
古代建井人使用竹套管,与四川盛产黄竹、黄竹关系密切。四川土地肥沃,气候温和,雨量充沛,地下湿润,适合竹子生长。所以到处都是竹林,到处都广泛使用竹子。人们就地取材,制作日常生活所需的各种器皿,如竹屋、竹门、竹席、竹椅、竹筐、竹架等,竹子还广泛应用于农业灌溉。简直就是一个竹子的世界。
北宋四川大文豪苏东坡目睹了竹子的广泛用途,尤其是它与人们生活的密切关系,曾深有体会地说:能不能吃肉离不开竹子?。
四川竹子材料资源丰富,同时具有得天独厚的优势:笔直挺拔,具有天然的圆管形;致密坚硬,抗拉抗压强度高;抗腐蚀性强,套管固井寿命长达20 ~ 50年;产地广,材料来源丰富,价廉物美;简单的加工制造等。比如川北的一些地区,残存的卓通井,至今还在用竹子或竹子做套管进行胶结,那是北宋时期的事。初始化桶井?提供了物证。
因此,中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。
在中国的北宋?刀锋?钻头和?卓统景?发明之后,俄罗斯和美国的钻井技术相继发展起来。据两国史书记载,最初的盐井还是小井,与北宋发明的卓通井十分相似。
根据俄罗斯和美国的早期钻探历史,俄罗斯的钻探技术始于12世纪,比中国在11世纪中期发明的钻探技术至少晚了1世纪左右。美国的钻井技术始于19世纪初,比中国晚了七个多世纪。所以在中国北宋中期发起?卓统景?技术,世界上发明最早的钻井技术,应该被尊为现代钻井技术的先驱。