趣说我国古代天然气
2023-05-30刘永加
刘永加
我国是最早利用天然气的國家
天然气深埋地底,和石油、煤炭并称世界三大支柱能源。据史料记载,我国是世界上最早发现并使用天然气的国度,比欧美早1600多年。
据东汉班固所著的《汉书·郊祀志》记载,汉宣帝神爵元年(距今2083年),“祠天封苑火井于鸿门。”天封苑是汉代军马场的名称,鸿门位于如今陕西省北部的神木市西南,邻近内蒙古草原。而北魏郦道元所著《水经·河水注》也有记载:“訚阴县(今神木市南)西五十里有鸿门亭,天封苑火井庙,火从地中出。”
以上古籍中所说的“火井”,就是古人对天然气井燃烧现象的旧称。但陕西神木市的鸿门火井,并非人工开凿,而是天然形成的。那时候人们对这种从地下蹿出来的火认知有限,以为是神仙显灵了,所以就建造庙堂以祀之。
然而自汉宣帝神爵元年鸿门发现火井后,仅过了200多年,人们就在四川临邛开凿出第一口天然气井,并将其用于煮盐。
据蜀汉《蜀王本纪》载:“临邛有火井,深六十余丈。”晋张华《博物志》卷九载:“临邛火井一所,纵广五尺,深二三丈。井在县南百里。昔时人以竹木投以取火,诸葛丞相往视之,后火转盛。执盆盖井上,煮盐,得盐。”
其实临邛的火井最早被发现时,虽然人们已经意识到它的可燃性很有用,但仅仅二三丈深的井太浅,所释放的气流很少,根本不够用。诸葛亮听说此事后,前往临邛查看,并指导工人进一步勘探开凿火井,气流才旺盛起来,得以用于煮盐。而在此之前,人们都是靠柴火烧水煮盐。
可见,东汉末年诸葛亮在四川临邛的此次发现,让天然气煮盐法普及开来,人们发现这种东西比柴火好用多了,一斛水可以得五斗盐,效率大大提高,称得上一次能源技术革命了。
我国是最早开发天然气田的国家
早在战国时期,著名水利专家李冰在兴建都江堰工程时发现了盐卤,随即“穿广都盐井”,人们就开始凿井汲卤,获取井盐。同时,李冰在凿井时发现了“火井”,以后就以天然气为燃料去熬盐。
宋苏轼在《蜀盐说》中记载:“自庆历皇以来,蜀始创‘卓筒。用圜刃凿,如碗大,深者数十丈以巨竹去节,牝牡相衔为井,以隔横入淡水,则咸泉自上。”这种井其口径仅有竹筒大小,然而能打井深达数十丈,被称为“中国古代第五大发明”“世界石油钻井之父”。
据清李榕《十三峰书屋文稿·自流井记》:自流井区“道光初年见微火,时烧盐者率以柴炭,引井火者十之一耳。至咸丰七、八年而盛,至同治年而大盛……德成井水,卤水熏人至死,可烧锅五百口,水自井口喷出,高可三、四丈,昼夜可积千余担”。这说明,清道光初年,人们为开采天然气而钻凿的气井获得成功,并开始开采埋藏较深的气层。清道光二十年又钻成了深1200米的高产天然气井,就是被誉为“火开王”的磨子井,经二十年后仍可烧锅四百余口。
古人如何运输天然气?
据东晋史学家常璩在《华阳国志·蜀志》中记载:“以竹筒盛其光藏之,可拽行终日不灭也。”在《蜀都赋》注中也说“以竹筒盛之,接其光而无炭也。”这里提到用竹筒盛装天然气,且“拽行终日不灭”,类似今天的储气罐。可见,当时人们就是用竹筒把天然气带回家使用的。
清道光年间,曾在荣县等地做官的王培荀在其《听雨楼随笔》记载了不少关于当地开发使用天然气的情况,其中写到人们用“猪脬盛之,可以赠远”——用猪尿泡装运天然气,听上去的确不错。
乾隆年间段玉裁编纂的《富顺县志》卷二记载了另一种运输方法:“尝有皮囊囊之,行数千里,越数月,窍穴以火引之,光焰不减。”用动物皮做成储存袋装天然气,可以运输到几千里以外的地方,更是绝妙!
此外,古人甚至发明了天然气运输管道!
宋代孔平仲在《谈苑》中记载,当时韶州开采铜矿时,同时伴生了天然气,他们就用长竹筒把天然气导到地面,点燃测试是否有毒,然后再进行施工。明代科学家宋应星在其《天工开物》第五卷《作咸·井盐》中对天然气的输送记载更为详细:“西川有火井,事奇甚。其井居然冷水,绝无火气,但以长竹剖开去节,合缝漆布,一头插入井底,其上曲接,以口紧对釜脐,注卤水釜中,只见火意烘烘,水即滚沸,启竹而视之,绝无半点焦炎意。”这说明当时的竹管输送技术已经比较成熟。
清同治元年前后,福建籍技师林启公彻底解决了天然气远距离运输问题。他将竹子和圆木劈成两半,打通中间的竹节或挖空圆木心部,再重新合起来用麻布绕紧,涂抹一层桐油,晒干后一节节衔接起来,做输气管道。据《川盐纪要》记载,林启公发明的这种竹制输气管道,在当时广泛应用于自流井气田。
据《四川盐法志》记载:人们用一个虚底木桶罩在天然气井口上,经过封闭加固后,桶上留小孔,装上竹管,由地下引出天然气。为了计算天然气的产量,人们还在同一水平的出气管上装一排直立的小竹管,然后逐个点燃,根据火焰高低与被点燃的竹管根数,推算出该井天然气的产量。这种计量办法十分精确,与现在的技术已经相差无几。
举世无双的智慧,造就了盛极一时的文明。古人总是擅长用他们的慧眼,去看清那个蛮荒无垠的混沌世界,用历史的砖瓦,铸就千载的辉煌。
●梁衍军 荐自《齐鲁晚报》