中国深井钻探技术的起源发展和西传

【摘要】：深井钻探技术是近代各国开采石油和天然气这些重要能源的基本手段。本文以文献和实物证据表明，深井钻探技术是中国人在北宋庆历年间(1041—1048)为开发四川井盐而首先发明的。文内叙述了此技术发明的背景、在历代的发展及其工艺要点；对中国与欧美国家早期钻探技术作了比较后，系统阐述其西传过程。

【关键词】：深井钻探；起源；发展；中国；西传

中图分类号：TS351

文献标识码：A

文章编号：1003-9864(2009)04-0003-31

一、中国深井钻探技术的起源和发展

食盐(氯化钠，NaC1)是人类每日不可缺少的食用品。在生理上，食盐是维持体内渗透压平衡的主要物质，缺乏时可导致严重病理情况(失水)，甚至休克、昏迷而死亡。它还是血液中所含体内必需的营养成分，人久不食盐，必弱而死。家养大牲畜亦然。此外，食盐还用于染色、皮革和陶瓷等工业生产中，其年耗量相当之大。制盐为民生所必需，制盐业获利甚巨，盐税成为古代各国政府财政收入的重要来源。解决食盐的供应问题，是关系各民族生存的头等大事。中国自古以来就是幅员辽阔、人口众多的大国，古人费尽心机在全国范围内寻找盐的不同来源。据北宋人掌禹锡(996--1066)等撰《图经本草》(1061)所述，食盐按其来源有海盐、井盐、岩盐、池盐、土盐、砂盐和树盐等七种，可以说把全人类所能观察和使用的一切找盐方法都用上了。明代科学家宋应星(1587—约1666)《天工开物·作咸》章(1637)再次重申这一见解并发出至理名言：“四海之内，五服而外，皆有寂灭之乡，而斥卤则巧生以待”，换言之，就是说The sources of saltcall be tound everywhere in the world and await to beexplored by the mankind。中国井盐多产于离海较远的川、滇内陆地区，但从历史地质学角度看，川滇在中生代本是海湾，因受多次海进、海退作用的结果，在某些地区地下存在含丰富盐水和岩盐的资源，在深浅不同的地层所含盐分也有所不同，通过凿井、钻井技术加以开采。本文以四川井盐开发技术为研究对象。

中国开采井盐有二千二百多年历史，大体说可以分为三个发展阶段：(1)大口浅井(shoal wellof major diameter)阶段，时跨战国末至北宋中期(前256--后1041)持续近1300年，井径2m9m，井深20---250m，以人力挖掘方法凿井。(2)卓筒井或小口深井(deepwell ofminordiameter)阶段，北宋中期至清代中期(1041--1815)，持续774年，采盐同时兼采天然气和石油，井径一般30cm左右，井深100--800m，以铁制钻头借绳式冲击钻进法(rope percussion drilling)钻井。(3)清代后期的95年间(1815--1910)，对宋朝以来深井钻探技术作了全面改进。在这一阶段除钻出盐井外，还有天然气井，井径30--32cm，井深800—1200m，仍以前一阶段的绳式冲钻方法钻至地下岩层。重大改进表现在明代发明的“撞子钎”(震击器，jar)安装在钻井工具上，使钻进深度达到前所未有的1000m以上的水平。清代以后进入现代机械钻进阶段，不在本文研究范围之内。

四川井盐开发始于公元前3世纪战国末期，显然利用了古代采矿时凿井的现成技术。1974年湖北大冶铜绿山发掘的战国(前4世纪)铜矿竖井已深达50m，井口1.1—1.3m见方，解决了通风、排水、挖掘提升和照明等井下作业技术。晋代史家常璩(287--360在世)依汉以前至晋有关四川古史资料编成的《华阳国志》(347)卷三《蜀志》称：“周灭后，秦孝文王以李冰为蜀守。冰能知天文、地理，……识齐水脉，穿广都盐井诸陂池，蜀于是盛有养生之饶焉。”

对上述一段话需作出解说，才能明了其所述内容。据《史记·秦本纪》记载，秦孝文王只在位三日，此处应改为秦昭襄王(前306—前251在位)。前316年，秦惠王遣兵灭古蜀国，至昭襄王即位后，为将蜀地建成重要基地，并治理泯江水患，称任命李冰(前322—前247)为蜀郡郡守。李冰在任期间领导当地群众，兴修大型水利工程都江堰，灌田万顷(100万亩)促进农业发展，又在广都(今四川双流)凿井取盐，因而“蜀于是盛有养生之饶”，成为天府之国。“识齐水脉”中的“齐”读作跻(ji)，义为上升，“水脉”为地下之伏流，因此这句话的意思是说，李冰晓得提升地下卤水伏流的技术。《华阳国志》说“周灭后，秦昭襄王以李冰为蜀守”，按《史记·秦本纪》，昭襄王五十一年(前256)灭东周，则李冰任蜀守、凿广都盐井时间为前256—前251年间。书中没有谈到所凿盐井深度，从当时技术发展水平并与后世盐井比对来看，李冰时代的盐井应是大口径浅井。他幸运地在今四川双流县一带找到距地表不太深的地下盐卤水暗流所在之处。含盐浓度不会高，但有开采价值。

在战国末期李冰奠定井盐开采技术的基础上，汉代(前206—后211)得到进一步发展，产盐区扩大，盐产量随之提高。西汉时蜀郡成都出生的文学家杨雄(前53—后18)在《蜀王本纪》中写道：“宣帝地节中(前69—前66)，始穿盐井数十所”，这是说，在汉宣帝地节年间三年内又新开盐井数十口。东汉史家班固(32—92)《前汉书》(83)卷九十一《货殖列传》载，成帝、哀帝时(前32—1)，成都人罗裒(p6)财至钜万，用平陵(今陕西咸阳)人石氏资本往来于巴、蜀经商，数年内积金千多万，“擅盐井之利，期年所得自倍，遂殖其货”。这条史料说明，西汉时出现靠经营盐井致富、使资本增值的实例。

除文献记载外，有关汉代盐井形象的实物资料也有出土。上世纪五十年代在成都市和邛崃县东汉墓中发现反映井盐生产的画像砖(图1)，生动描述了盐井形制、盐工工作情景。此画像砖拓片发表后，美国汉学家鲁道夫(Richard c.Rudolph)很快就在1952年用英文作了介绍。出土的1世纪东汉盐井画像砖共二枚，内容大同小异，可互相补充。从拓片可清晰看到，盐井开凿于山上。图左显示盐井上立有高架，架上安装有辘轳，用以转动系在绳上的吊桶在井内上上下下，木架分两层，每层各有二人相对站立，左侧的二人将装有盐卤水的吊桶从井中向上提升，右侧二人则将空吊桶向下拉入井中以灌入卤水。提至井上的盐水，注入井右侧的立方形卤水槽中，由此再通过竹筒引至煮盐灶旁的五口大铁锅内，灶前一人摇扇以助火力，后有烟囱。山上另有二人背着盐包向山下走去，运至库房。画面上还有二人射猎山上野兽，以衬托盐井位于人烟稀少的山区。如以人体身长比对，吊桶直径约40—50cm，井径1.6—2.0m。井内可由二人作业，坐在竹筐内

由辘轳引至井下，以锥、锸、铲、凿等铁制工具挖掘、破碎岩石，再将其送出井外。如此重复作业，越凿越深，直至发现盐卤层为止。为防井体塌陷，井壁周围抹上一层由石灰、河沙、黄土及粘米糊构成的三合土，外面再以厚木板或条石加固。李冰时代以来的早期盐井，就是用上述方法凿成的。

在讨论早期盐井深度前，有必要了解四川主要产盐地区盐卤资源蕴藏状况。浅层的卤水浓度低，深层的卤水浓度高。分布于川西白垩系卤水蕴藏深度为20—300m，川中侏罗系卤水埋藏深度为100—300m，这些地层卤水均为黄卤，每升含氯化钠10—100g不等。三迭系卤水为黑卤，川西南大约为700--1500m，川中则深达2000m以下，川东北为2000m。用大口径凿井技术很难采到地下深层的高浓度卤水，这就决定了井深的最大极限一般不能超过300m。而且在那个时代因穿井工具效能不高，井越深则口径越大，投入的人力、物力也越大。究竟凿至多深，视各地地质构造之不同而定，其间差异较大。

关于古代盐井深度，现在只能看到一些零星的记载。据唐人李唠(925—996)《太平广记》(978)卷三九九载，四川“陵州盐井，后汉仙者沛国张道陵(34--156)之所开凿，周迦四丈(径9，2m)，深五百四十尺(124，2m)，置灶煮盐，一分入官，二分入百姓家，因利所以聚人，因人所以成邑”。唐人李吉甫(758—814)《元和郡县图志》(813)载，四川仁寿县陵井“纵广三十丈(93m)，深八十三丈(257m)”，是一庞然大井。《旧唐书·地理志》(945)载“泸州(今四川富顺)界有富世盐井，深二百五十尺(77，5m)”。此井井身以柏木加固，井侧设大绞车系牛皮囊人井汲盐水，像如此超大的盐井非一般井商所能为之。史载，陵井初由东汉五斗米道教教主张道陵(34--156)于顺帝(126---144)时聚广大教徒之资开凿的。其他盐井在规模和深度上都不能与陵井相比。

用古代大口径盐井开凿技术，随着时间的推移，其局限性逐步凸显起来。一是投入的人力、物力过大，而采出的又是浓度较低的盐水，加大煮盐的工作量。二是凿井速度缓慢，动辄十多月至数年。如费力凿出一井，却不见卤水，该井就废弃。由于频繁的开采，地下浅层的盐卤资源已逐步呈现枯竭态势，需要向更深的层位凿井，才能见卤获利，而用传统挖井方法已无能为力。唐末五代以来的盐务政策又束缚了盐业的发展，因而10世纪起大口井盐生产开始衰落，从公元前3世纪李冰开创的井盐技术经过一千二百多年的发展，已完成其历史使命，也为后世留下一笔技术遗产。人们致力于总结已有的经验教训，寻求新的出路，重点放在总结寻找地下盐脉露头的规律，研制新式而有效的钻井工具和钻井、固井方法，从而进入了井盐开发史的第二个阶段。

中国井盐史的第二个发展阶段是从北宋(960—1126)开始的，经宋初几十年的集体努力，一种新的钻井工艺在北宋中期(1016—1071)形成，此即在井盐生产中心四川问世的小口深井钻进工艺或卓筒井工艺。按“卓筒井”一名，初见于北宋人文同(1018—1079)向朝廷呈上的一篇奏折中。文同，字与可，梓州永泰(今四川盐亭)人，皇祜间(1049---1053)进士及第，授太常博士，历邛州军事判官、汉州通判，知陵州(今四川仁寿)、洋州，元丰初(1079)知湖州，为苏轼表兄，长诗文，工书画，有《丹渊集》四十卷行世。宋神宗熙宁间(1068--1077)，文同任陵州知州期间，鉴于辖区内井研县于庆历年问(1041—1048)新发明的卓筒井采盐技术迅速扩展，此井易于隐藏，逃避盐税，且雇佣外地流民来此打工，遂奏请朝廷加派京官为知县以加强监管。《丹渊集》卷三十四收入《奏为乞差京朝官知井研县事》写道：

伏见管内井研县去州治(陵州)百里。地势渊险，最号僻陋。在昔至为山中小邑，于今已谓要剧索治之处。盖自庆历(1041—1048)以来，始因土人凿地植竹，谓之卓筒井，以取成泉。鬻炼盐色。后来其民尽能此法，为者甚众。遂与官中略出少月课，乃倚之为奸，恣用镌琢，广专山泽之利，以供侈靡之费。访闻豪者一家至有一、二十井，其次亦不减七、八。曩时朝延尝已知其如此，创置无已。深虑寝久事有不便，遂下本路转运司止绝，不许造开。今本县内已仅及百家。其所谓卓筒井者，以其临町易为藏掩，官司悉不能知其的实多少数目。每一家须役工匠四、五十人至三、二十人者，此人皆是他州别县浮浪无根著之徒，抵罪逋逃，变易姓名，来此佣身赁力。……况复更与嘉州并梓州路荣州疆境甚密，彼处亦皆有似此卓筒盐井者颇多。……

但文同没有对卓筒井形制及钻井方式作出说明，这方面的遗漏由其表弟苏轼作了补述。苏轼(1037--1101)字子瞻，号东坡，眉州眉山(今属四川)人，嘉祜占二年(1057)进士，历官直史馆、杭州通判、密州知州等，元{；占初(1086)任中书舍人、翰林学士、知制诰、杭、扬州知州，七年(1092)召为礼部尚书。哲宗亲政(1094)，出知定州，后被谪惠州(今属广东)，为北宋大文豪。其《苏文忠公全集》卷十三有《蜀盐说》一文，此文在《东坡志林》卷四则题为《筒井用水鞴法》，内容一致，今引述如下：

蜀去海远，取盐于井。陵州井最古，清井、富顺井盐亦久矣，惟邛州蒲江县井，乃祥符中(1008--1016)氏王鸾所开，利入至厚。自庆历(1041--1048)，皇祜(1049---1053)以来，蜀始创筒井，用圆刃，凿如碗大，深者数十丈(124—280m)，以巨竹去节，牝牡相衔为井，以隔横入淡水，则成泉自上。又以竹之差小者，出入井中为桶，无底而窍其上，悬熟皮数寸，出入水中，气自呼吸而启闭之，一筒致水数斗。凡筒井皆用机械，利之所在，人无不知。

苏轼笔下的“筒井”，即文同所称的“卓筒井”。根据以上二人所述，可得出以下认识：卓筒井技术始于北宋仁宗庆历年间(1041--1048)，首先出现于成都府路南部的井研县。在皇事占至熙宁不到三十年间(1049---1077)，此技术已为很多人所知，从者甚众，并迅速扩散到周围的嘉州、梓州，已开出一千多口井，每家井主佣工20---50人。用铁制圆刃钻头开小口径(20---30cm)盐井，井深100—300m，足以钻到白垩系和侏罗系卤水层，得到高浓度卤水。与古代大口径盐井靠人的自身体力在井内以原始工具凿出的作业方式不同，小口径盐井中容不得人在井下劳动，而用全新的作业模式，即以冲击式铁制圆刃钻头(percu-sssion iron-hit withring edge)钻探的机械方式钻井，以其冲击力强度大，能穿透坚硬岩层，故能钻至足够深度。因而北宋于11世纪前半期研制的这种新式钻井工具和钻井技术是一项重大发明，是深井钻探工程赖以实现的致胜法宝，具有深远

的历史意义和世界意义。

小口径深井钻出之后，无法用古代传统方式固井，因此卓筒井研制者引入一种新法，以一丈(3，1m)多长的巨大毛竹(Phyllostachys puber-cen8)筒(径10---30cm)去掉中节，再将七、八个中空竹筒(总长23--35m)两端以榫(sfin)卯相接，接缝处以麻绳拴紧，再以灰、漆固之。最后将长竹筒送人井下，竹径与井径相当。实际上这是套管，可防止井塌，又可避免井壁周围淡水渗入。所谓“卓筒”，意思是直立的粗大竹筒；“卓筒井”含义因而是有直立套筒的小口径井。如果用英文表达，应当是zhuo-tong-jing 0r minordiameter salt-well with vertical sleeve barrel，只有这样才能将它与古代竖井(vertical well)区别开来。钻好井后，以比井径稍小的竹筒为汲卤筒，去其中节，筒底开口，安放与筒径相当的熟牛皮皮钱，构成单向阀门。入井后，卤水冲开皮钱进入筒内，水柱又靠其自身压力将阀门关闭。将汲卤筒提升至井外，以人力顶开阀门，卤水泄入槽中，以备煮盐。每次可提出卤水数斗(数公升，litres)。

《宋史》卷一百八十三《食货志下五》载，至绍兴二年(1132)时“凡四川四千九百余井，岁产盐约千余万斤(600万kg)”，为1500年英国年产量的两倍以上。卓筒井工艺定型后，继续发展，至明清达到高潮。明代四川地方官郭子章(1542--1618)称，万历年间(1573—1619)成都附近的射洪县内盐井浅者五、六十丈(155—186m)，深者百丈(310m)。清雍正八年(1730)四川井盐扩至四十州县，有6116口井，产盐九千二百多万斤。至乾隆二十三年(1758)又增二千眼井。嘉庆末年(1815—1820)盐井深度达“百数十丈至三、四百丈(960---1280m)，已钻至三迭系地层的黑卤。道光十三年(1835)在自贡盐场钻出的粲(shen)海井，至今还保存完好，其深度达1001，42m，125m以上井径为11，4cm，以下至井底为10，7cm，日产天然气8500m³，黑卤14m³，是见证中国古代深井钻探技术的活标本，也是宋代卓筒井的直系后代。宋人苏轼第一个揭示了卓筒井钻头钻井及吸卤方法，但如何将钻头及吸卤筒送入井下、再提起，他只以“凡筒井皆用机械”一语带过，这到底是什么机械、如何工作，尚待解读。查明清人著作及有关插图，参考现存古井，可对古代深井钻探技术有全面了解。

明代人马骥(1543—1613)《盐井图说》(约1578)对盐井工艺作了全面的概括性叙述。马骥为四川射洪县人，隆庆年间(1567—1572)中举，万历二年(1574)任本县县令，任内在盐井区“三问灶丁、井匠，颇得其详”，基于实际调查而写成《盐井图说》，由岳谕方加配插图，请四川学政郭子章作序。郭子章，字相奎，江西泰和人，隆庆(1571)进士，授广东潮州知府，万历初(1576—1579)任四川学政，由此可知《盐井图说》约成于万历六年(1578)。此书虽未曾刊行，但有写本传世。文字收入明人曹学俭(1574--1647)《蜀中广记》(约1610)卷六十六。及明清之际学者顾炎武(1613—1682)《天下郡国利病书·蜀中方物记·井法》篇(1929年《四部丛刊》本)以及清人谢廷钧等所编光绪《射洪县志》(1886)卷五《食货志》，然其中插图已佚。幸而清光绪八年(1882)刊四川总督丁宝桢(1820---1886)主编的《四川盐法志》卷二《盐井图说》提供的精美插图足可补此缺憾。这些插图于1891年曾转载于法国巴黎出版的《矿务年鉴》(Annalesdesmines，1891，S6r8，vol，19)中，并附有法文解说。清人吴鼎立(1825—1882)著、同治十一年(1872)由富顺思源堂刊行的《自流井风物名实说》，是专论富阳县自流井盐区管理和生产技术的少见著作，简称《自流井说》。吴鼎立，字铭斋，河南光州固始人，道光三十年(1850)进士，出为地方官，同治十年(1871)补四川富阳县令，据实地调查写成此书，附插图，记载翔实可靠。另一清人李榕(约1819--1889)也据实际调查于光绪二年(1876)写成《自流井记》，叙述井盐生产及资源，尤其对深井地质层位有重要记载。李榕，字申夫，四川剑州(今剑阁)人，咸丰二年(1852)进士，历任浙江盐运使、湖北按察使、累官至湖南左布政使，同治初(1865)以后退居故里从事著述，有《十三峰书屋全集》九卷行世，于其卒后次年(1890)由湖南龙安书院刊行，1914年成都文伦书局再刊。《自流井记》收入该书卷一，1948年由房杜联哲译成英文发表在美国科学史学会机关刊《艾西斯》卷39(Isis，1948，v01.39)。今以《盐井图说》文字说明为纲，辅以《自流井说》及《自流井记》等相关记载，再配上《四川盐法志》的插图，附加必要的解说，按工艺过程分段叙述操作要点，对中国古代绳式深井钻探技术作如下介绍。

(1)确定盐井的所在位置(旧称“相井地”)：《盐井图说》称：“凡匠氏相井地，多于两河夹岸，山形险急，得沙势处。”一般说，在射洪县一带近河处，水多而淡；山地，水少而咸。在高山区择其低处平坦地而开井，低山区择其曲折凸起处开井，多有成效。《自流井记》更载不同地层钻井取样特征，对选择井位有指导意义。它说，钻井时须审地中之岩，钻头初下时见红岩，其次为瓦灰岩，次黄姜岩，见石油。其次见草白岩，次黄砂岩，见草皮火(薄的天然气层)。次青砂岩、次绿豆岩，见黑水(浓盐水层)。钻井时不一定见所有岩，但必得有黄姜岩和绿豆岩，各种岩是按其颜色及形状取名的。黄姜岩相当于侏罗系油气层，黄水为侏罗系盐水。绿豆岩为三迭系地层，黑水为三迭系地层的浓盐水。钻井时见到黄姜岩、绿豆岩，说明大功告成。这些符合科学的规律是井匠长期经验积累获得的。

(2)开井口、立石圈：前述宋代卓筒井时期钻出小口深井后，以七、八个直径稍小于井口的中空长竹筒接在一起，总长7—8丈(22—25m)插入井中，作为护井套筒。在此以下井内因岩层坚固，无需加套筒。但井上部土质松软，使竹筒承受不小的拉力和挤压力，时久便易开裂。明代对固并作了改进，方法是选好井位、平整周围土地后，用人工挖掘出“井口”或井的最上部井腔(图2)。打出井口后，再在其中放人外方内圆的石圈，圆径26--30或36--40cm，周边60cm，厚0，3---0，6m，共放30个(图3)，逐个放至井口，石圈周围以土及碎石填实。因石圈比竹筒坚硬，使井壁上部能承受更大外力作用而不塌陷。

(3)钻大口井、排除井内杂物：明清除在井最上部加石圈护井外，还以中空长木筒为固

井套筒，这就需先钻出大口井腔(旧称“大窍”)，以大型钻具(“鱼尾锉”)钻探。为此，在井上安设驱动钻具的两种动力装置，即足踏碓架、牛拉绞盘及其传动系统(旧称“花滚”)，靠井架(“楼架”)支撑。以绞车收放或踏板起落之势引动钻头冲击岩层。碓架借杠杆原理制成。《自流井说》称，人踩在碓架踏板上跳来跳去，带动钻头下冲及上升。另一人在井口不断旋转钻头方向，保持钻孔垂直不弯(图4)，此法操作简便。用绞车和滑轮系统(图5)亦可达到同样的目的，但更适合于在井的深度更大时使用，而踏碓适合在开始钻井时启用。以绞车为动力时，要在井旁立两根高大木柱，二者间有一横木装有绞盘(旧称“木滚子”)，上面缠着篾绳。绳一端系着钻具(图5)，另一端与立式滑轮(旧称“地滚”)相连，通过此滑轮再联向鼓状的立式绞盘，以牛拉使之旋转，将钻具提升。再将牛卸下，使鼓形绞盘反方向转动，钻具因重力作用降下冲击井内岩层。不管用何种方式驱动钻头，每钻进1—2尺都应取下钻具，换上底部有单向阀门(旧称“皮钱”)的中空一丈长的竹筒送入井中，汲取其中被击碎的石屑及泥水，这道工序旧称“扇泥”(图6)，再行钻进。如此重复操作，直到见红岩层为止。

大型钻具为铁制，长3m多，重100—200斤(约60---120kg)，钻头宽30---40cm，底部呈鱼尾形。旧称“鱼尾锉”(fish-tail shaped iron bit)(图7)。钻杆上有圆铁环，当转动钻头方向时，可令钻孔垂直。上接震击器(旧称“转槽子”)，将在下面专门介绍。所有连接各部件的绳索，均用以劈开的竹片拧成的篾绳，构成中国绳式顿钻的特点。开始钻井时，需向井内注水，“及二、三丈许，泉蒙四出，不用灌水”。一般说大口井腔需钻至20—30丈(62--93m)，井径26—40cm。

(4)下木质套简：明清较少用宋代始用的竹套筒固井，而用更坚固的松柏等木质套筒。《盐井图说》载，将木纵向锯成两半，使其中空，合拢成中空木筒，内径略小于井径，两端有榫卯可逐个连接，接缝处缠以麻绳，再以桐油和石灰密封(图8)。木筒底端仍缠以绳，油、灰抹面，以便与井壁岩石紧密结合。通过井架上的滑轮(旧称“天滚”或“天车”)，将套筒送入井下，此井架最上端的滑轮通过传动装置与牛拉绞盘以篾绳连在一起(图9)。木套筒总长可达45—90m。

(5)钻小口径井：木质套筒入井后，便用小的铁制钻头钻小口径深井(旧称“小窍”)。钻头上有长柄，总长1，2丈(372m)，重80--140斤(约48--84kg)，刃部如银锭，旧称“银锭锉”(图7)。钻头高6---7寸或8---9寸(18，6---27，9cm)，前后椭圆，左右中削。钻具上仍装震击器(“转槽子”)，由绞盘驱动(图10)，钻法与钻大口井腔相同，此不赘述。这段井身占全井深度80—90％，是盐井主体部分，也是裸井部分。因岩层坚硬，钻井所需时间很长，《自流井记》称有的井需要四、五年至十数年不等。《自流井说》载小口井径“老井则二寸四、五(8—8，25cm)，大者三寸二、三(11cm)……，小眼则四、五寸(13—16cm)为度”。深度因各地地质情况不同而变化很大。据严如煜(1759----1821)《三省边防备览》(1822)卷一，最深可达“百数十丈至三、四百丈”(960---1280m)，创当时世界最高记录。

(6)吸取盐水：钻井时遇到有色的盐水(旧称为“卤”)，即大功告成。接下是用吸卤筒将盐水吸取出来，此为中空长竹筒，底部有牛皮圆片为单向阀门。进入井下后，井内盐水顶开阀门进入筒中，靠自身重量将阀门关闭。提至井上时，以铁钩顶开阀门，将盐水倒入槽中，送去煮盐，其工作原理与前述清理井内碎石及泥水的竹筒相同。《盐井图说》对提升吸卤筒的装置做了简介，《四川盐法志》又给出插图。在井上以数木支起高几丈的井架(“楼架”)，上安一定滑轮(“天滚”)，地上再放一滑轮(“地滚”)。井的另一处有带草棚的立式绞盘(“大盘车”)，以牛拉动。绞盘周长5m，绕以很长的篾绳，牵引力超过宋代。在地上滑轮与绞盘之间还装有枢轴的导轮(“车床”)用以改变力的方向。以上各部件间皆以篾绳相连(图11)。

由此可以看到，井架最高处的滑轮(“天滚”)承受吸卤下降的重力和地上滑轮(“地滚”)的牵引力，这两种力在此定滑轮上交会，又改变力的方向。牛拉绞盘时，其上篾绳一端通过地上滑轮的导轮将吸卤筒(或钻具)从井中提出来。当牛向相反方向慢行，则滑轮上篾绳向左拉下，篾绳悬挂的吸卤筒借重力下降至井底吸取盐水。就地上滑轮与绞盘之间而言，篾绳沿从左向右或从右向左方向运动；就井架上滑轮与地上滑轮之间而言，吸卤篾绳沿从低到高或从高向低的方向运动。靠着这种灵巧的机械装置实现不同力的传送和作用方向的改变。

(7)井下事故处理：钻井过程中井下事故时有发生，从11世纪北宋以来，发展了一整套处理事故的工具和方法，至明清时更趋完备，不但见于文献著录和插图，更有老井的实物遗存，藏于自贡市盐业历史博物馆及有关生产现场。在处理事故前，先由有经验的师傅以带有倒钩的探测杆，旧称“提须刀”(图12)放入井下，查出事故原因、坠入何物及在井中位置，再采取对应措施。对此，《盐井图说》指出，如钻井时钻探工具及篾绳偶尔中折掉入井中，将其取出的方法很巧妙，使用的工具也不同。可用铁制的五爪将其取出，它如手的五指伸直再合拢那样，下分五股，各大如指且有倒钩，专取滑而难钳之物。如井中被游动的泥沙塞满，使钻探受阻，则以下端有细齿的铁杆将沾在一起的泥沙冲松，再用竹筒(旧称“刮筒”)将泥沙从井中取出。此筒长丈余，与吸卤筒不同，不去中节，而是在每节端部凿出方口，放入井中将泥沙吸出。至清代，钻进、打捞工具已达七十种，处理井下事故的工具亦有几十种，详见《四川盐法志》卷三，皆有图式。

中国式震击器“转槽子”的发明(The inven-tion of zhuan-cao-zior Chinese jar coupling)：另一常见的井下事故是钻头冲击岩层时，因冲力过猛而卡入其中，提不起来，使钻探中断，如硬是提拉，易使篾绳裂断或钻具损坏，后果更为严重。古人为防止这种情况发生，发明了震击器，放在篾绳与钻具之间，由于它能对钻头撞击后产生一种反弹力，使钻头不致陷入岩层中，起自动解卡作用，故旧称“撞子钎”。此名见于1578年成书的《盐井图说》中，现川北古井中仍可见实物遗存。有迹象表明，撞子钎至迟在14--15世纪明初即用于四川盐井区深井钻探中。明清时撞子钎还有“挺子”、“转槽子”等不同名称和诸多品种，用于井下钻探的不同作业，见于《自流井说》及《四川盐法志》卷三，后者更给出了图式。这些地方性强的俗名说明此装置是四川钻井工发明

的，作为连接装置放在与井上升降系统的篾绳与井下钻进、打捞及汲取工具之间，是这些井下作业不可缺乏的活动部件，起着垂吊、扶正、指示、震击、保护和解卡等作用。

转槽子造型和结构简练，是积数百年钻井经验教训后研制出来的最具技术巧思、保证深井钻探成功的关键装置。根据上引书所述，它由四楞铁杆(旧称“鸡脚杆”)及其上宽下窄的底座(旧称“球球”)、铁套筒(旧称“鸡蛋壳”)构成(图13)。转槽子长1，9m，重20kg，其铁杆上部有穿绳孔，此处拴篾绳直通井上。铁杆下部是方楞形，其底座为平截面圆锥形，上大下小；铁杆外有空心铁套筒，可上下滑动，上可滑至铁杆顶部，向下则滑动至铁杆的底座为止。再将转槽子下部的铁杆、套筒及底座与钻头尾部通过“把手”连接在一起(图13)，把手由四根弯成椭圆形的竹片组成，均匀分布于前后左右四个方向，接头处缠以麻绳，外面以铁箍箍紧。方形铁杆在“把手”内上下活动产生上击、下撞(撞至钻头尾部)，起震击和解卡作用。

因转槽子加重了钻具，增强钻头破碎岩层的能力。当钻井篾绳长短适度时，钻头至井底不再运动。此时转槽子下行，与钻头碰撞发出的声音传到井口，说明钻头冲至井底。如篾绳短或过长，则井上人听不到声音，可及时调整绳长，因而转槽子还起指示器作用。因中国有完备钻井及处理或防止井下事故的工具以及不断创新的技术，所以在深井钻探方面千百多年间居于世界领先地位。中国发明的转槽子是19世纪30年代在美国和德国这些西方国家最先出现的iars或Wechsels-tack等不同名目的震击器的直系祖先，具有其全部功能。关于它的西传历程，详见本文第二部分。

中国还最早将深井钻探技术用于对地下天然气和石油资源的开发，此举具有世界历史意义。天然气是蕴藏在地层内的碳氢化合物可燃气体，成分以甲烷为主，其次是乙烷、丙烷、丁烷和其他重质气态烃，还含氮、氢、二氧化硫和硫化氢等，储存于地下岩石孔隙、空洞中，以导管输送到使用地点作燃料用。石油为深褐色天然油状可燃液体，是多种烷烃、环烃及芳香烃组成的混合物，亦含少量有机硫、氧及氮化合物，平均含碳量80--86％、氢10---14％，热值1万Kcal／kg。石油聚集于有孔隙、裂缝的岩石中，借钻井方法开采而得。一般认为，石油由低等动植物在地层和细菌作用下，经复杂的化学和生物化学变化而成，出现于浅油层及深油层中。露出地表的油气分为油苗、气苗和沥青，最易为古人发现。沥青是有机胶凝材料，也主要由碳氢化合物组成，含少量氧、硫及氮化合物，色黑而有光泽，呈液态、半固态或固态，有粘结性、抗水性和抗腐蚀性。根据中国大地构造环境和古书有关记载，早在两千多年前的西汉(前204—后24)，就在西北高奴县(今陕西延长产油区境内)发现地表浅层的原油及其可燃性，唐人称为石漆，用作车轴润滑剂及燃灯照明。北宋科学家沈括(1031--1095)1080年来这里考察，将其称为“石油”，这个名字一直沿用到现在。他认为“石油至多，生于地下无穷，不若松木有时而竭，……此物后必大行于世”。据《元一统志》(1303)卷五记载，宋元之际(13世纪后半期)“在延长县南迎河有凿开石油一井，其油可燃。又延长县西北八十里永平村有一井，岁办四百斤入[延安]路之延丰库”。这是中国有关钻井采油的较早文献记载。四川石油分布于中生代深度地层中，从明代才有采油记载。《本草纲目》(1593)卷九称：“国朝正德末年(1521)嘉州(今四川乐山)开盐井，偶得油水，可以照夜。……近(1540---1550)复开出数井，官司主之，此亦石油，但产于井尔。”这是继宋元之际陕北延川油井后，第二批开凿的油井，由官府承办。嘉靖《四川总志》(1545)亦有类似记载。何宇度(1560--1630)《益都谈资》(约1598)卷上云：“油井在嘉州、眉州、青神、洪雅、犍为诸县，居人皆用以燃灯。官长夜行，则以竹筒贮而燃之，一筒可行数里，价减常油之半，而光明无异。”唐、五代之际(10世纪)还对粘稠的黑色“石漆”(原油)进行粗制蒸馏加工，得到火力更猛的流体石油制品，称“火油”，用于火攻。

西汉人还发现并利用天然气。杨雄(前53—后18)《蜀王本纪》曰：“临邛(今四川邛崃)有火井，深六十余丈，火光上山，人以筒盛火，行百余里犹可燃也。”晋人张华(232--300)《博物志》(约290)及常璩《华阳国志》(347)卷三都记载临邛县有火井(天然气井)，以其中喷出的天然气煮盐。明人宋应星《天工开物》×1637)也提到四川火井，以长竹筒插入其中引出火气可以煮盐。清代在四川自贡地区钻出不少天然气深井，如乾隆三十年(1765)钻成的老双盛井深达530m，日产气160m³。嘉庆二十年(1815)钻成的桂粘井深797，8m。道光十五年(1 835)钻成的粲海井深1001，4m，已达三迭系地层，日产气4800--8000m³。道光二十年(1840)磨子井深1200m，钻至石灰岩层主气层，喷出火舌达几十丈的高压天然气，成为火井王。在当时世界其他国家还未曾钻出千米以上的深井。

纵观中国古代钻井史，虽始终以开采地下食盐资源为主，但在13--16世纪还用深井钻探技术开采地下石油，而在18世纪更大规模用于开采天然气，为后世世界各国所效法。中国之所以能做到这些，有赖于国内有特殊地质构造蕴藏的天赋资源，且很早就被及时发现和利用；有赖于许多世代科学家、技师和能工巧匠在自然探索中积累的丰富经验和智慧以及追求技术不断创新的精神。中国发明的深井钻探技术有很大科学技术含量，包括化学、地质学、力学和机械、采矿、冶金等工程技术方面的知识结晶和一系列科学发现、技术发明与革新。中国掌握深钻技术几百年后，又将其火炬棒传至欧美点燃，古老的华夏知识逐步在近代世界成为新的科学观念和理论基础，也成为有关工程设计的基本理念，推动了相应学科的建立和发展。近代国际社会运用这些科学技术开采石油，经化学加工制成各种石油产品，导致一些新兴工业和产品如汽车、飞机、拖拉机、机车、发电机、轮船、军舰、坦克和装甲车等的出现，改变了以往社会政治、经济和军事格局，还影响到人们的生活方式，世界面貌为之一变。直到今天，我们还切身感受到这些变化带来的后果。所有这一切，归根结底都是由于中国中世纪发明的深井钻探技术引起的。现将历代盐井及气井钻进深度列表于下。

二、中国深井钻探技术的西传

现在需要回顾世界其他地区特别是欧美西方国家井盐开发及深井钻探史，并与中国进行比较，进而论述中国技术之西传。欧洲从古代至近代所需的食盐一直以海盐为主，在16世纪以前欧洲人不知道凿井取盐。，在这方面比中国落后一千多年，欧洲人掌握的钻井取盐技术是从中国引

进的。经我们研究，中国钻井技术在欧洲的传播大体说可以分为三个阶段：(1)14--16世纪时值中国元明时期，中国凿井取盐的技术思想首次传人欧洲并付诸实践。(2)17--18世纪之际，时值中国清初康熙中期(1683--1703)，此时中国以铁制钻头借冲击钻进法的深井钻探技术传人欧洲并被实际应用。(3)19世纪的前三十年，时值中国清末道光初年(1826---1830)，此时中国经改进的绳式冲击顿钻钻深井技术全面传人欧洲及北美，一直用到19世纪末至20世纪初，成为世界近代钻井技术的基础。

很多欧洲国家都濒海，因此自古以来至16世纪的漫长时间所用食盐绝大多数(80％以上)以海盐为主，内陆国家或地区所需的盐由盐商以马车辗转从沿海盐场运进。统治沿海地区的官府和海盐业主由此获得丰厚的财政收入，形成盐务垄断。少数地区有地表或地下浅层的土盐、砂盐，但品质不佳、产量很小，且开发殆尽，已趋衰落。令人奇怪的是，欧洲人长期不知道地下深层蕴藏丰富的岩盐和盐水。虽然古代希腊、罗马作者提到意大利西西里岛和西班牙内陆有岩盐矿，但在中世纪已被遗忘，或认为纯属奇谈怪论而不予置信。除此之外，欧洲内陆地区的岩盐矿之所以长期未能开采，还因为多位于山区，交通不便。但更重要的原因是沿海国家政府和业主极力维护生产海盐的既得利益，不想在内陆开发矿盐与海盐竞争，甚至对此加以压制。内陆地区和国家不得不每年付出巨资进口海盐。

正当欧洲内陆地区想自主发展盐业、摆脱对进口盐的依赖而苦无良策时，中国古代凿井取盐的技术信息传到欧洲。传递这一信息的是1271年从威尼斯出发，沿欧亚陆上通道东行而于1275年到达元世祖忽必烈汗上都的意大利旅行家马可波罗(Marco Polo，1254--1324)，在华居住十七年后，1291年返回故国。他在其游记(1298)中谈到至元十七年(1280)奉命从大都(今北京)至四川过金沙江(Brius)至云南行省(Karajang)首府大理路(Yaehi)时写道：“此国内有很多盐井，国人从其中取得食盐，且皆赖此盐以谋生，而国王亦从贩盐中得到很大一笔收入。”这里马可波罗以在华见闻传递两个信息：一是在内陆地区地下深处蕴藏食盐资源，二是通过凿井之法可以开采出来。

马可波罗的游记1298年由比萨人吕斯蒂西恩(Rusticien de Pise)首先以古法文笔录成书，至14世纪出现各种法文写本及意大利文、拉丁文译本流行于世。现存年代较早的有13世纪意大利人奥尔曼尼(Michael Ormanni，1244--1309)手抄的意大利文本、1400年法文写本、1320年波伦亚人皮皮诺(Francesco Pipino)的拉丁文译本，译自意大利文。1477年德国纽伦堡城刊行的德文译本是第一个印刷的版本。1532年格里纳欧斯(Grynaeus)在瑞士巴塞尔城以拉丁文出版的《新世界》(Novus orhis)中收录的该游记，以皮皮诺本为底本。意大利地理学家拉穆西奥(Giovanni Bathista Ramusio，1485--1557)编辑的《航海与旅行集》(Dellenavigazionie viaggi，3vols，Venezia，1556--1569)三卷以意大利文出版于威尼斯城，其中卷二刊于1559年，收入《威尼斯人马可波罗游记》(I viaggi di Marco Polo Veneziano)，译自皮皮诺的拉丁文本。由此可见，在14--16世纪时《马可波罗游记》已有了大多数欧洲人能看懂的法文、意大利文、拉丁文和德文本流行于世。

“凿井取盐”这一中国技术思想在欧洲本土是前所未闻的，虽然古希腊、罗马时代以来欧洲人知道凿井，但主要是用来取水，从未想到从井中取盐，因为他们不知道或不相信在内陆地区地下深层贮藏有纯度较高的食盐。马可波罗的报道带来了利好信息，但拥有海盐的西欧国家对此却无多大兴趣，而对马可波罗所说中国人凿井取煤则反应敏捷，因欧洲在冶金过程中耗费大量木材，几乎将森林砍光，于是从17世纪初便凿井采煤。西欧对井盐和井煤的态度适成对照，因对井盐没有急迫的需要。但对离海很远的东欧、中欧内陆地区或国家而言，情况就不同了，迫切需要新的盐源。得知凿井取盐的信息如久旱逢甘雨，迅即付诸实践。在西欧凿井取煤的同时，16世纪前后在喀尔巴阡山脉(Carpathian Mts，)西麓的东欧三个地方，即波兰南部工商业城市克拉科夫(Krakow)附近的维耶利奇卡(Wieliczka)、博赫尼亚(Bochnia)和山南坡匈牙利境内的苏沃尔(Soovar)出现了实际运作的第一批盐井，直到18世纪还在生产。

1673年英国人布朗内(Edward Browne)来匈牙利苏沃尔访问，谈到这里的盐有不同的颜色，井深190m，以滑车将盐从井下取出。1724年德国人布鲁克曼(Ernest Bruckman)再次来访，将其观察通报给伦敦皇家科学院的斯隆爵士(SirHans Sloane)，此时井深已达256m，年产盐600万kg，以马拉吊桶取盐。1500年时波兰的维耶利奇卡盐井年产盐300万kg(博赫尼亚则产500万kg)，以人力踏车(图14)从井下提取盐。17世纪(1670)时有关维耶利奇卡盐井的报道使伦敦皇家科学院感到惊奇，“一位德国先生”说，井深360m，以马拉盘车通过滑车将30—40人送入井下或从井下提升出，盐有三种颜色，从白至黑，井下有灯照明。又据1591年英国访问者报道，在俄罗斯圣彼得堡南200km处的斯塔尔札(Starja)也有盐井。

按理说，元代时云南盐井与四川盐井一样，应是北宋发展起来的卓筒井，即以铁刃钻头借冲击钻进法钻出的小口深井。但马可波罗没有进一步介绍具体钻井方法，于是欧洲人便将盐井理解成像一般水井或矿井那样，按常规凿井方法行事。因此，16世纪欧洲最早一批盐井是大口井，凿井技术相当于八百至一千多年前中国汉唐时代的水平，然而这在欧洲毕竟是一种新事物。西欧国家如德、英、法、西班牙、奥地利等国是通过对东欧波兰、匈牙利盐井访问的报道中开始知道食盐矿藏开采情况的。他们眼见波兰国王和业主因此聚积了大量财富，便起而效法，决定在与波、匈产盐区有类似地质构造的本国内陆地区开辟新的盐源，在当地政府支持下，16--17世纪在德国东部萨克森(Saxony)、南部巴伐利亚(Bavaria)和英国中部柴郡(Cheshire)等地也出现了盐井。这些井是按维耶利奇卡的模式开凿的大口浅井，没有达到足够深度得到岩盐，但却采出有经济价值的盐水。这是中国盐井技术西传第一阶段的大致情形。

西欧拥有盐井时已经历了文艺复兴和科学革命，但当时的科学技术还帮助不了盐工摆脱人工挖掘大口浅井的陈旧作业模式，只在提取盐

水、煮盐和使用煤为燃料方面作出局部改进。因为凿井深度不够，得不到浓盐水和岩盐，使井盐进一步发展受到限制。在这种情况下，清初康熙年间(17--18世纪之交)中国先进的钻井取盐的技术信息传到欧洲。在汉语中“凿井”(well digging)与“钻井”(well drilling)是两个不同的概念，必须明确区分。“凿井”是以外(jue)、铲、锸(cha)、凿等常规工具人工挖掘出大口浅井；“钻井”是以铁刃钻头借冲力的机械作用钻出小口深井，是获得浓盐水和岩盐的有效手段。传递钻井取盐技术信息的是在华欧洲传教士，他们与马可波罗不同的是，多受过科学教育、精通汉语，能深入内地，在传教伺时，以收集中国科技信息为重要目的之一，因此他们关于盐井的报道应比马可波罗更进一步。

据19世纪法国科学史家菲古耶(Guillaume Louis Figuier，1819--1894)《科学奇迹》(Les marveillesdelascience，4vols，Paris，1867--1870)卷四(1870)所载，塔不拉斯卡主教(Evfique deTabrasca)1704年10月11日用法文发表在《启示书信集》(Lettms edhqantes)中的一封信，介绍了中国的盐井。按《启示书信集》全名为《海外传教团某些耶稣会传教士所写的启示与珍奇书信集》(Lettres dditTantes et curNenses dcrltes des Missions Etran~ms par quelques Missionnaires de laCompagniedesJesus)，这套书由巴黎耶稣会士杜阿德(JeanBaptiste duHalde，1674--1743)及勒·戈比安(Chades Ie Gobien，1653--1708)据在华传教士所写的有关中国的考察或研究报告而编成，共34集(Recueil)，每集相当于一卷，1703--1776年刊行于巴黎，卷四刊于1704年(清康熙四十三年)。这套书与《中华帝国通志》(Dessnption deI'Empiredela China，4vols，ParisParis，1735《及中国论考》(Memoires concernant les Chinois，16vols，Pates，1776----1814)并称为有关中国的三大丛书，在欧洲有广泛而深远的影响。

菲古耶还引用17世纪最后几年(清康熙末年)荷兰首都阿姆斯特丹出版的法文本《别致的游历》(Voyagepittoresque)，书中也介绍了四川盐井。我们知道，早在明崇祯十三年(1640)意大利耶稣会士利类思(Ludovico Buglio。1606—1682)就在四川成都创建了传教区，设有教堂。清康熙三年(1664)法国海外传教团在重庆有天主教堂和传教士住院，发展教徒二、三十人。康熙三十八年至四十四年间(1699----1705)重庆天主教堂有意大利人毕天祥(LouisAntoineAppiani,1673--17421和德国人穆天尺(Johann Mlillener，1673--1742)住院。。康熙年间在成都天主教堂住院的还有两名法国教士白日降(Jearl Basset，1666----1707)和梁弘仁(Jean—Franq,ois Martin de la Ballu6re，?—1715)。因此，1694--1699年间阿姆斯特丹出版的有关盐井的报道必是出于这些传教士之手。至于巴黎出版的《启示与珍奇书信集》中的报道，有迹象表明是康熙四十年(1701)来华的法国耶稣会士杜德美(Pierre Jartoux，1669----1720)据四川教友见闻起草的。

康熙年间四川盐井区的盐井都是小口深井，因而1694--1704年间在四川实地考察盐井生产的在华传教士向欧洲介绍的正是中国人以铁刃钻头借绳式冲击钻进法钻出小口深井、成功提取浓盐水和岩盐的技术，包括钻头形制及用法、清除井内土块、打捞破损钻具等环节。如上所述。欧洲人从16世纪始知凿井取盐，但一直不知钻井取盐。17--18世纪之交钻井取盐技术知识从中国传人之后，欧洲人经过摸索试验，掌握了以铁刃钻头冲钻代替单纯挖掘的新的钻井方法，完成西方钻探史中的一次重大技术突破。当代美国研究食盐史的权威马尔特霍夫(Robe~P，Muhhauf)教授指出，虽然欧洲在中世纪就知道地下钻孔，但在19世纪以前此技术一直是人工挖掘的辅助手段，且只是偶尔使用。例如法国人帕利西(BernardPalissy，1510—1589)1580年在《奇妙议论》(Discours admirables，Paris，1580)中谈到以地下钻探确定土壤特性，1611--1617年德国建筑师希克哈特(Heinrich Schickhardt)谈到手持接有钻杆的螺旋钻头钻孔，用以找煤，再挖掘竖井，已在英国实行。1639--1640年荷兰人亚当斯(J叩Adams)在阿姆斯特丹附近砂地中钻至65，5m深时取得鲜水。人们对钻具兴趣不大，倒是关注如何使这样深的井不致坍塌。以上只是16--17世纪的个别举动，对欧洲深井钻探发展没有产生什么影响。

然而在中国钻探技术知识传人欧洲后，很快就在18世纪前二十年内首先在德国发生值得注意的两件事。一是1713年西部山区城市策勒菲尔德(Zellerfeld)有一位机械师巴特尔斯(J.J Batels)为改善矿区露天竖井的传统挖掘方法，推出一种他称之为“Bohrmaschine”(“钻井机”)的装置，以钢刃铁钻头借绳式冲击钻进法钻出25cm的小口竖井。钻具以绳系在由二人踏车(Trittrad)驱动的提升器上。这是欧洲人按中国绳式顿钻思维模式钻井的最早尝试，但钻至一定深度后遇到坚硬的岩层，便没有再继续钻下去而中途停止，因而没有对后世产生太多影响。分析其原因，是由于提升钻具的装置采用百多年前波兰维耶利奇卡盐厂用过的并非有效的人力踏车(图14)，钻头刃部形制单一，不能造成更大的冲力穿透岩层。中国绳式顿钻所用的“绳”(rope)是竹篾绳(bamboo-strips rope)，既刚且柔，井工随时持篾绳旋转钻头以保持井腔笔直，防止井塌及其他井下事故。欧洲无竹，只好以粗麻绳代之，但因刚性不足，起不到竹篾绳那样的作用。尽管如此，巴特尔斯的工作有历史意义，他不失为西方钻井史中的先驱者之一。

与巴特尔斯同时或比他稍早作钻井尝试的，还有莱比锡大学医学教授莱曼(J.C.Lehmann，1675--1739)，他1714年发表《采矿钻探器图说》(Beschreibung des Bergbohmrs，Leipzig，1714)。书中描述并绘制钻探设备，包括六种冲击钻进钻

头、四种从井中取出碎块和水的部件和四种用于打捞破损钻杆和钻头的部件(图15)。这些部件挂在由三根支柱撑起的滑轮上，再以人力驱动的辘轳提起(图15)。莱曼也采纳了中国冲击钻探钻小口井的思想，钻头形制与四川井工所用者相似，但稍有变通的是他没用竹篾绳或其他材料的绳索，而是用长的硬杆拉动钻具，影响到后世欧洲钻井者照此行事。下面我们将指出，这种杆式冲钻(rod percussion drilling)有诸多弊病，使欧洲人走了一段弯路，最后又回归到新的绳式冲钻。莱曼书中的插图经少许改动出现在1724年德国人洛伊波尔德(Jacob Leupold)发表在《论提水机器》(Thentrinm machinarum hydrotechnicarum，Leipzig，1724)中。1728年瑞典人斯韦登堡EmanuelSwadenborg)在《食盐》(DesMecommuni)一书中绘有当时俄国钻井盐时所用的钻头(图16)，脚注中注明参照了莱曼的钻探器，这些钻头也很类似中国人用的。莱曼的书谈到钻井器的许多用途，但后人的实践和他本人的实践表明，其最重要的用途是钻井取盐，尤其开采内陆地区地下深层的盐源。这是中国钻井取盐技术最初传人欧洲的大致情况，莱曼无疑在这个过程中起了先导作用。

后来，莱曼的工作被他的前助手博尔拉赫(J.G.Boflach，1687--1768)所发展。博尔拉赫为改善萨克森盐厂的生产，以加大井深为主攻方向，1725--1731年在阿特恩(Artem)以挖掘与钻进并举，使井深达140m，1744--1764年在杜伦堡(Dtirrenberg)用钻探方法获得盐水。虽然他没能找到岩盐，但他的努力在欧洲推广用钻进方法开盐井方面是成功的。他的做法当时被称为“采矿方法”(‘Berbaumethode)，此词虽未必恰当，却已传开，实为挖掘与钻进并用之法。博尔拉赫的工作得到萨克森政府的支持，1740年任命他为盐务总监后，致力于用“采矿方法”改善符腾堡(Wtittenberg)的盐业状况，其同道者也坚持此举，最终取得成功。用采矿方法采盐付出的努力越大，得到的盐水产量就越高。

勃兰登堡—安斯巴赫(Brandenberg-Ansbach)政府当局直觉地认为，食用地下盐泉的盐有益于当地公民的健康。在政府支持下，1769---1785年通过钻探在这里四次找到地下强盐水。其中两次由德国著名盐业专家坎克林(Friedrieh Ludwig yonCancrin。1738--1812)及朗斯多夫(Karl ChristianLangsdorf.1757--1734)领导，钻至97m深处幸运地得到盐水。符腾堡人格伦克(Johann CeorgGlenk，1751--1802)1751年起任盐厂厂长，1794年以挖掘和钻进相结合使盐井深度达到228m。遗感的是他未能如愿得到强盐水和岩盐。但其子(Karl Christian Friedfich Glenk，1779----1845)和其他人决定继续沿着这一路子走下去，进一步发展了“采矿方法”找盐，终于在19世纪前二十年内在德国西部符腾堡、巴登(Baden)和黑森(Hesse)三州交界处的温普芬(Wimpfen)一带取得新的成就。比尔芬格(L.F.Bilfinger)1816--1820年在内卡谷地(Neckar Valley)钻至142m深时找到岩盐。1818年小格伦克在137--142m深处钻到岩盐。

在德国影响下，法国在18世纪晚期钻井项目成倍增加，但常常是为了找地下水。自流井(‘arte-sianwell)在西方被误认为“法国的发明”，虽然英语artesianwell一词确是源于法语puitsartsien，以法国北方阿图瓦(Artois，拉丁文名Artesium)地名命名，因之此词本义是“阿图瓦井”。其实自流井本是中国的发明，早在唐朝四川富顺已凿出这样的盐井，明清时称为“自流井”，这是需要说明的。当时法国文献对自流井开发的历史记载很少，我们只知道1781年在北方里尔(Lille)钻出百米井，1784年在巴黎出现钻至580m深的井，这个记录在欧洲保持达一个世纪之久。法国地下盐水蕴藏量稀少，限制了盐井的发展，只是偶尔在1819年靠近德国的维克(Vic)发现盐源，并生产井盐。而凿深井取水实际上也没有多大发展前途。1829年法国作者布拉尔(J.E.Brard)说，自流井在法国已稀见。

至于美国，一般认为钻井取盐始于19世纪初弗吉尼亚州(今西弗尼亚州)卡纳瓦(Kanawha)盐厂。当时戴维·拉夫纳(David Ruffner)和约瑟·拉夫纳(JosephRuffner)兄弟1809年在这里一块盐渍地(salt-lick)上挖井，将内径1m的空心枫木构成的木筒置入其中作为加固套筒，一人在井内移出泥土并加深挖掘。至4m处遇到易凿通的薄岩层，得到稀盐水。在另一处凿出14m井，放入铁刃钻头钻进，再次得稀盐水。又在第一个井中以接有长的铁钻杆的钢制铲形钻头，通过人踩动产生一上一下的冲击作用，钻至8，5m遇到岩床，再钻至17，5m得到盐水。从以上叙述中可以看出，19世纪初美国沿用了18世纪以来欧洲尤其德国流行的“采矿方法”即挖掘与钻进并举的方法谱写其井盐史的最初篇章的，而此法又是中国钻井术传人欧洲后的产物。

拉夫纳兄弟开发盐井之举为周围地方的其他人所效法，1819年已开出15--20口井，有30个煮盐车间，年产盐1800万kg，平均井深116m。1827年卡纳瓦地区有超过91，4m的61口井，1830年有平均深116m的井120口。盐井还扩及到其他州，尤其俄亥俄州，此州1831年有300m以上深的井。不能认为美国人一味模仿欧洲钻井工而无创新，我们认为最大的创新是拉夫纳兄弟从1828年起以蒸汽机为动力驱动钻头钻井。这是前所未有的，实现了真正意义下的机械钻探。钻机动力虽可由蒸汽力代替人力和畜力，但欧美所用钻机本身的结构性问题并未因此得到解决，反成井盐进一步发展的限制因素。

问题在于，随着钻孔的加深，与钻头直接连接的钻杆长度和重量也相应增加，不只使它在每次撞击中难以将钻头从被撞物中拉出，造成撞击突然中断，也使钻具本身在撞击过程中容易损坏。如果破损的钻杆和钻头无法打捞，很多盐井不得不因此报废。曾试将钻杆以中空的木或熟铁制成，以减轻其重量，仍于事无补。因为自1714年德人莱曼书中发表这类钻具图说以来至18世纪末、19世纪初期间，几乎没有经受任何重大改变地一直沿用下来，其固有的结构性问题或隐患也就始终没能消除，且越发凸显。其实这个问题，中国早在几百年前就已经解决，明代时四川井盐区广泛在钻井工具上装设的“撞子钎”或“转槽子”，就是专门为解决

这一问题而设计的灵巧装置，是保证深钻成功的关键。其诀窍在于可避免竹篾或钻杆与钻头直接连接，而是在二者之间设一活动装置，其中有可上下滑动的铁杆和套管(图13)，这样。上述隐患即可排除。

此活动装置的机关奥妙，表面看来并不起眼，在17--18世纪中国钻井术西传的第一阶段中，这部分没有被介绍过去，因而欧美国家使用的钻具都想当然地将钻杆与钻头直接相连，由此产生的隐患存在一百多年，一直找不出根治方法。虽然18世纪末欧洲人已觉察到这类钻具有缺陷，做了各种改进尝试，包括对钻头形制的改变和新式打捞工具的设计等，都是治标措施。正当西方人have no way out时，19世纪初中国钻井术第二次传人欧洲，这次在钻具内部设活动机关的技术被介绍过去。传递这一技术信息的是法国遣使会士安贝尔(Frangois Imbert，f1.1800--1870)。但我们在方立中(J.van den Brandt)的《中国遣使会士传》(Les Lazaristes en Chine 1697--1935)等书中迄未找到对此人事迹的记载。只知道他于清末道光五年(1825)来华后，在四川重庆府教区住院期间曾前往附近叙州府和嘉定府井盐区传教并在井主、井师、工头和井工中发展教徒。在他们的引导和解说下，他对井盐技术做了细致的现场考察。

安贝尔将其考察报告用法文发表在里昂出版的《传信协会年鉴》(AnnMesdel'Associatlon如la Propagation delaFoi)中，此年鉴全名是《传信协会年鉴，东西两半球主教及传教士书信以及一切有关教会及传信协会文件的定期文集，已刊<启示书信集>一切版本的续编集成》(Annales如l'Association de la Propagation de la FoLRecueilPdn'odique des]ettres desdv quies et desmissionnai-res des missions des dew：monds，et tous desdocuments relati~aUX Minssions et a l'Associationde la Propagation de la FoLCollection faisant suite atouts les ditions des Lettres ddifiantes)，与《启示书信集》开本相同(大32开)，每集相当于一卷，共刊65卷(1827--1903)。1828年在里昂出版的这套书卷三第361--368页有安贝尔于1826年9月在嘉定府犍为县五通桥写给法国海外传教团神学院院长朗格卢瓦(Langlois)的信《关于盐井的考察》(Consultersurlespuitsdesel)。

安贝尔在考察报告中指出，当地有盐井一千多口，井深490--585m，以130---180kg的铁制钻具钻出，钻头上有伞体上部形状的部件，由藤索悬之，有井上人在踏板上有节奏地跳动，以保证钻井动作协调。盐水在长竹筒中被提起，再用煤或井中放出的天然气煮之。安贝尔这里所介绍的“钻头上有伞体形状的部件”实际上就是钻头与钻杆之间缓冲装置撞子钎或转槽子这一关键部件。安贝尔论四川盐井深钻技术的报道发表后，当时法国钻井专家埃里卡尔·德蒂里(Hdficaide Thury)曾怀疑中国盐井能否钻到585m那样深。因为号称科学技术在世界领先的西方国家，直到1800---1884年间所凿的井从未有超过1884年由法国人开创的580m深的记录。他们不知道其实早在1820----1840年间中国四川所钻盐井已达1200m深，远远走在西方的前面，在西方人看来这应算是技术奇迹了。

为了打消德蒂里之流的怀疑，安贝尔又去四川叙州府富顺县盐井区再做现场考察。1829年9月1日他在富顺自流井给法国海外传教团神学院的朗格卢瓦写信，发表在1830年出版的《传教协会年鉴》卷四第414--418页。其中说，钻具由藤条拧成的缆绳悬挂，在井中冲击钻进。缆绳另一端连在提供提升动力的鼓形绞盘上。安贝尔仔细统计了缆绳在绞盘上绕的圈数为50圈，绞盘周长12m，共绕绳长600m，总长945m，则井深确实达到610m，证明他原来报道的井深数据没错。与安贝尔同时期的中国人范锴(1815—1885)也来四川井盐区调查，并在道光二十五年(1845)刊行的《花笑顾(qing杂笔》卷一指出，乾嘉时(18世纪后半期至19世纪初)四川筒井达万余，“岁增新凿，深至百数十丈”，也印证了安贝尔的报道。安贝尔除上述两篇外，1826—1831年还从四川写了几篇报道发表在《传信协会年鉴》中，为法国汉学家高第(Henri Cordier，1849—1925)《西人论中国书目》(BibliotheeaSiniea)所著录。

安贝尔对四川井盐技术的报道，明确向西方国家展示了中国正宗的绳式冲击钻探技术及其所用工具，而这正是当时西方最急需的，因此迅即引起欧美相关人士的注意，并成为他们改进已有钻探技术和工具的依据，且很快结出硕果，首先是欧洲版的撞子钎研制成功。1830年德国一流钻井专家小格伦克(Karl C.F.Glenk)显然还不知道这种装置，因他用的钻具不能有效削弱钻头的撞击。但1839年他的同胞德欣(Heinrlch von Deehen，1809—1889)在《阿特恩镇1831—1837年的钻探工作》一文内第一次提到这种装置。他说，厄因豪森(Karl vonOeynhausen)1834年6月在雷姆附近的新盐厂(Neusalzwerk bei Rehme)钻探时引入名为“变换器”(‘Wechselsohere)或“滑动器”(‘Schieber)的新装置。。1858年德人贝尔(August H，Beer)在《地下钻探术》(Erdbohrkunde，Prague，1858)一书中提供了厄因豪森研制的Wechselschere或Wechselstfiek的图样(图17)。从图中可见钻杆与钻头并不直接相连，而是在二者之间放一个含有可上下滑动的圆筒的装置，与中国明清时用的撞子钎或转槽子有同样的结构和功能，从而提供了保证深钻顺利进行所必需的新式武器。

八年后，德国人小格伦克的助理金德(C，G，Kind)1842年在卢森堡发表的《钻工钻井指南》(Anleitung zum Abteufen der Bohrl6cher，Luxem-burg，1842)一书中声称他已钻出435m深的盐井。次年(1843)他又研制成名为“自由降落装置”(Freifall-Apparat)，装设在钻杆与钻具之间，对深钻成功有重要意义。据前述贝尔给出的图样(图18)，它由两个可自由插入和拔开的部件组成(其

中之一可上下滑动)，都放在套管内，下接钻头。下降时闭合，而在撞击前松开(让钻具自由降落)，撞击后又闭合。因而在工作原理上很像中国的转槽子和由此衍生的美国式震击器(American jars)，而且在早期解释中常将“自由降落”装置当成震击器。但马尔特霍夫认为，金德的装置目的是确保固定不变的撞击力，而厄因豪森的装置之目的是缓冲震动并借反弹力使钻头解卡。这些新装置的出现还帮助钻工提高判断钻具在井内态势的能力。

当德国人厄因豪森1834年在欧洲首次在钻具中引入震击器后，第二年(1835)他的本国同行弗罗曼(C.W.Frommann)在科布伦茨专门发表《论中国人的钻井方法或绳式钻探法》(DieBohr－MethodederChinesenoderdasSeilbohren，Coblenz，1835)一书，他在书中极力向西方推荐用他称之为“中国人的方法”(‘Methode derChinesen)钻井，指出此法比杆钻有一系列优越性。中国绳钻法的法国鼓吹者若巴尔(J.B.Jobard)1847年在斯图加特市发行的《多种工艺杂志》上用德文发表《论钻井及绳钻》(OberdasBrunnenbohrenmitdemSeilbohren)一文声称，仅单独一名法国井工就用中国方法成功钻出89口井，并指出绳式钻探法被获得欧洲传统杆式钻探法利益的人不公正地怀疑和反对。因而利用绳钻能成功钻井，至此已由欧洲钻井者的实践所证实。

问题在于，那些试用绳钻的人报道说，以此法难以保持钻孔的垂直性，因为绳有伸缩性，不是垂直传递力的作用的有效介质。但这并不等于说绳钻不比欧洲杆钻先进，而只说明有的人没有真正掌握“中国人的方法”并对“绳”(rope orSell)这个词的含义有误解。实际上中国人从不用有伸缩性的麻绳，而是用劈开的竹条拧成的篾绳(windthe split bamboo strips into ropes)，这在明人宋应星《天工开物》和马骥的《盐井图说》中都有明确说明。20世纪美国人克劳福德(Wallace Crawford)和阿彻(M.T.Areher)在中国目睹钻井绳索用可弯曲的竹条拧成的篾绳，每根绳通常直径4.6cm或4--5cm至15cm，长12m，再逐根连接，井越深，绳越粗。篾绳有弹性，可绕在绞盘上提升钻具，又有足够刚性，井工不时反时针转动绳，保证钻孔垂直。法国人安贝尔介绍的藤绳，由棕榈科省藤(Calamusplatyaeanthoides)的茎条拧成，与篾绳功效一样。欧洲即使无竹或藤，可从中国进口，或用当地有类似性能的材料拧成的绳，美国人甚至用钢丝绳也达到同样的目的。因绳钻比杆钻有无比优越性，欧洲人用绳钻成功钻井，也就意味其此前所用杆钻逐渐退出历史舞台。

中国有打捞井内损坏设备所需的各种工具，非常精巧，也被欧洲及时引进，因为西方人注意到，中、欧打捞工具是很相似的，但中国打捞工具种类更多。由于四川地下岩层既深又坚硬，故钻工进度较慢，钻一口千米深井需几年时间，欧洲钻井所需时间较短，有时钻至100--300m或更浅就能得到盐水。欧洲以铁管为护井套管，代替木石套管，是一项革新。1846年法国人福韦尔(Fauvelle)引入注水钻井法，通过中空钻杆注入水流，将撞碎的岩屑从井中排出，而其实中国宋、明以来就用此注水技术，且使用有单向阀门(俗称“皮钱”)的中空竹筒完成这一作业。1865年德国人基肯(Kieken)提出改用离心泵，效率倍增。1860年在德国萨克森境内的舍宁根(seh5ningen)利用美国卡纳瓦盐厂的做法，以蒸汽机为钻探动力，代替人力或马拉绞盘，钻出580m以上的盐井。

欧洲从18世纪初(1714)的杆钻到19世纪三十年代回归到绳钻，是正本清源之举，终于掌握中国深井钻探术之真谛，同时又作出一些技术革新并研制出类似转槽子的震击器等新工具，使原有技术面貌大为改观。德国一直是欧洲钻探技术中心。1850--1880年代在各地政府部门支持下，钻探工作屡创记录，在东部埃尔福特(Erfurt)、柏林南的斯佩伦堡(Sperenberg)、伊诺弗罗茨瓦夫(Inowroelaw，今属波兰)和汉诺威(Hanover)等地都钻出深井。1871年在斯佩伦堡井深达1184m。1884年在伊诺弗罗茨瓦夫井深至1000m，1886年在施拉德巴赫(Schladebach)的钻探达到1748m。这些成就无疑是靠1835年弗罗曼所提倡的“中国绳钻”(‘Chinesische Seilbohren)或“中国人的方法”(‘Methode der Chinesen)取得的，但到八十年代有人却将此归功于所谓“美国绳钻法”(‘Amefikanische Seilbohren)或“美国技术”(‘American techniques)，这是错误的，因为绳式顿钻技术是中国人在11世纪发明的，此时欧美还处于凿井取盐的史前期。当欧洲人将中国绳式钻探所用的“绳”误解为麻绳，驱动钻具效果不佳，又以杆代绳，效果仍不好时，没有历史包袱的美国人坚持用中国绳式钻探法，只不过以钢丝绳代替麻绳，效果良好。美国人的贡献是1828年首先在卡纳瓦盐厂以蒸汽机为动力驱动钻具。但动力源的更新并未根本改变中国绳钻工艺模式，最多只能说这是经美国人改进的中国绳钻技术。

几乎与德国人厄因豪森推出设有震击器的钻井装置的同时，大洋彼岸的美国弗吉尼亚州卡纳瓦盐井区的技师莫里斯(William Morris)1841年9月4日从美国政府获得研制“jars”(美式震击器)的发明专利(U.S Patent 2243)。19世纪在卡纳瓦研究当地制盐史的学者哈尔(John P.Hale)1876年根据老的居民的回忆录写成《卡纳瓦的制盐》(ManufactureofsMtinKanawha)一文，此文收入阿特金森(G.W.Atkinson)所编《西弗吉尼亚州卡纳瓦县县史》及莫里(M.F.Maury)等人编的《西弗吉尼亚州的资源》。二书中。哈尔在文内指出，莫里斯早在1831年就研制出这种装置，只是十年后才申请专利。根据他所提供的该装置插图(图19)及说明可知，它是装在钢绳与钻头之间的装置，其靠近钻头的下部也有可上下滑动的套管。

由于美国不产竹，因而钻具改由钢丝绳悬挂，这是很好的替代物，因为钢丝绳刚柔兼备，具有篾绳的特性，又能用机器生产。绳的另一端与提升装置相连。钻头冲击岩石时产生的回弹力使下面的套管向上滑动，从而将回弹力吸收，令钢丝绳处于正常张力状态而不扭曲。而当钻头在井底被卡住时，又因套管的上冲而解卡，避免钻头受损。因为它使钻头冲击后产生回弹力而向上猛然一弹，因而称为‘jar。英语中jerk或jar含义是“震动”，故可将其译为“震击器”。它在工

作原理和功用上与中国的撞子钎或转槽子是相同的，就是说，欧美的jars或Wechselstiick虽名称不同，也可能是在互不影响的情况下分别同时研制出来，但都有一个共同来源，它们都是明清时代中国四川盐井区使用的撞子钎、挺子或转槽子的直系后代。

19世纪(1809)美国最初在卡纳瓦利用欧洲的“采矿方法”即挖掘与杆式钻探并举之法发展井盐生产，二十年后当中国绳钻法传人西方后，美国人毅然于1830年起用绳钻法，比欧洲人少走一大段弯路。十年后又推出震击器和以蒸汽机驱动钻具，使井盐钻探加速发展。1850年以后，美国强化钻井力度还受到寻求石油这个新目标的刺激。露出地面或水面的原油在西方中世纪时就已发现，罗马帝国学者普利尼(Gaius Plinius Secundus，23-79)在《博物志》(HistonaNaturalis，73)中称为“可燃泥”，古英文称“地油”(‘eflxth oil')，用于火攻和医病。从1526年起将拉丁文petra(石)及01gbllTl(油)二词组合成petroleum(“石油”)这个新名，一直用到现在，与四百多年前(1088)中国学者沈括取的名完全相同，也许是中西的巧合或文化交流的后果。虽然中国元、明时已多次通过钻井取得石油，在世界石油史中开了先河，但近代在工业规模上钻井采油是在19世纪从美国开始的。

美国有些地区的地下地质构造独特，常常有盐与油在地层中共生，且离地表不太深，易于开采。先前在盐井中发现的石油，被看成是食盐的有害副产品；当石油价值提高后，采油成为钻井主要目标，其中的盐反倒成为油的副产品。美国最早有代表性的油井是1859年8月德拉克(EdwinLaurentine Drake，1819--1880)在东部宾夕法尼亚州泰特斯维尔(Titusville)钻出的，井深23m。，据布兰特利(JF，Branfly)1961年的研究，钻井时用绳式顿钻法，以蒸汽机为动力，人称“宾夕法尼亚方式”(“Pennsylvanian system”)，为美国石油工业的发展奠定了基础。在德拉克采油成功的激励下，其他一些州如堪萨斯、路易斯安那、德克萨斯、南达科他、纽约州和宾州其他地方也在19世纪相继钻出石油，油井林立。1859---1874年间已钻出10499口井，平均每井寿命为2.5年。

由于美国很多地区盐层和油层不深，因此在19世纪没有钻出1000m以上的井，非不能也，直到1909年在西部加利福尼亚州油田才钻到这个深度，因这里与东部一些州地质构造不同。1877年德国人阿尔特汉斯(L.K.Althans)来美国东部考察钻井工作，在《北美的绳钻》(DasSeilhohrenin Nord Ameriha)一文内说，他注意到美欧绳钻有所不同。第一，美国钻探工具较长(14m)，但是一个整体，震击器将特殊运动传到接触点的钢丝绳，又借蒸汽机保持有节奏的钻进。第二，钻具的重量为欧洲钻具的两倍，故冲击力更大。美国人用有绞刀的钻头，设法使钻孔横切面呈圆形，纵剖面保持垂直性，而欧洲很难做到这一点。阿尔特汉斯发现美国的设备是“原始的，但却是有效的”(“primritiv abet effektiv”)。所谓原始的，指设备简练而颇有中国古风。通过他的描述使我们联想到美国钻探工颇得中国四川钻井工之真传，只有美国人有这个条件，因为18世纪末中国工匠、海员就来到美国东海岸，19世纪前半期有数以万计的华工来美国从事采矿、筑铁路。不排除其中有四川钻井工参与美国油井早期开发。与美国毗邻的加拿大也如此，加拿大钻井方式与美国也很类似。后来(1880年代)欧洲吸取了美国的长处，整个西方深井钻探技术进入了现代阶段，结束了中国钻井术西传的历史。

1944年访问过四川自流井的英国学者李约瑟(Jeseph Nedham，1900---1995)博士，对中国深井钻探技术一直留有深刻印象，后来在演讲和作品中多次谈到。他认为深井钻探技术是中国的一项杰出发明，为现代中国和世界各地石油钻探和开采作了先驱，尽管中国古代钻井主要是为汲取盐水。因四川远在内地，必须有当地产的盐。而四川红土盆地底层下正好蕴藏大量盐卤和天然气，这些论述都是正确的。但他说“在公元前2世纪的汉代人在四川已钻出2000英尺(609.6m)深的盐井”，恐不确切，实际上汉代是井盐史中的大口浅井阶段，靠人力挖掘，而用铁刃钻头钻出300m以上深井始于北宋(11世纪)。李博士又说，中国钻井方法无疑影响到1126年在法国里拉(Lillers)的第一批自流井钻探。但据现存西方文献尤其法国文献所载，法国第一批自流井是18世纪末在里尔(Lille)和巴黎附近钻出的。也没有证据显示中国绳式顿钻法在13世纪通过阿拉伯地区传到欧洲，阿拉伯文献亦无相关记载。

鉴于中外不少作者引用李约瑟论中国深钻技术及其西传的论述，此处不得不指出，我们这位可敬的老朋友将宋以前挖掘的大口浅井与宋以后用钻头钻出的小口深井等同起来，因而将后者起源及西传时间定得过早，不能再因袭下去了。造成这种误会与中外作者常将中国古书所说“凿井”(“well diggirig”)与“钻井”(“well drilling”)混淆起来不无关系，今天不能再重犯这个错误了。

后记：本文写作过程中特别受益于林元雄先生主编的《中国井盐科技史》(1987)和我的美国同行好友罗伯特·马尔特霍夫教授的《海洋的礼物：食盐史》(Naptunesgif?：A haistoryofcommon salt.Baltimore。1978)这两部力作。我对井盐史的兴趣是与罗伯特相处时产生的，1982年我在华盛顿时曾与他共事并在他家住过一段时间。我们每天交谈硝石、火药和食盐的历史，他希望其盐史书再版时我能为他补写有关中国的史料。1990年我建议他和我一起出席四川自贡市举办的国际盐史讨论会，我们还参观盐业历史博物馆及井盐生产现场。回来后我开始整理过去收集的中外盐史资料，可是他的书一直没能再版，我便作别的研究了，但心中总有个悬念。现在终于又拾起这项选题，据资料写成论文，三易文稿，了此心愿。鉴于先前人们对中国深井钻探技术西传较少作专门研究，故本文大半篇幅谈这个问题。

2008.9定稿于北京

作者简介：潘吉星(1931-)，男，中国科学院自然科学史研究所研究员、国际科学史研究院(巴黎)通讯院士。

(责任编校周聪)