大庆市有一座记录大庆油田发现和发展史的大庆油田历史陈列馆。有意思的是,在讲述大庆油田的非凡成就之前,陈列馆首先介绍的却是四川地区的钻井历史,从最早的战国时期广都(今成都、双流一带)的盐井,到清代自流井的气井,还有古代用鱼尾锉、银锭锉等钻井工具凿井的模型,藉以说明古代中国的钻井技术和“石油文明”曾世界领先。四川古代钻井汲取的是含盐的卤水而不是作为现代能源的石油;大庆油田开采所用的完全是现代化技术,与古代四川地区的钻井汲卤技术也不相同。
在四川自贡市有一座中国盐业博物馆,讲述的就是四川地区钻井制盐的历史。四川地区有丰富的卤水资源,也有很长的钻井汲卤的历史。《华阳国志》记载秦定蜀后曾在广都开凿盐井,在成都设盐、铁官。汉代蜀郡的临邛、蒲江、广都、什邡、郪县、南安、牛鞞、江阳、汉安、新乐,巴郡的朐忍、临江、汉发、南充国等地均有盐井,朐忍、临江等地还有盐官。有的地方盐井开凿规模很大,如《蜀都赋》刘逵注“巴西充国县有盐井数十”。四川地区还有丰富的天然气,所以在开凿盐井时往往就能钻出气井,于是人们因地制宜利用天然气来煮盐。《华阳国志》记载临邛县“有火井,夜时光映上昭。民欲其火,先以家火投之。顷许,如雷声,火焰出”,又说“井有二,一燥一水。取井火煮之,一斛水得五斗盐,家火煮之,得无几也”。除文献记载外,在四川出土的汉代画像砖上,也可见当时凿井、输卤、煮盐的场景。
四川最有名的盐井在自贡。自贡最早开凿的盐井在今富顺县城内,《华阳国志·蜀志》记载为富义盐井,于东汉开采后成为著名盐井。《旧唐志》记载为富世盐井,“富世盐井,井深二百五十尺以达盐泉……以其井出盐最多,人获厚利,故云富世”。明代时富义旧井枯竭,但在荣溪河畔发现了自流井新盐泉,清初开始大量开采。自贡地区另一处著名盐井是北周时期开凿的荣县大公井。明代大公井所产的盐因质量高而成为贡品,该盐井更名为“贡井”。后来富顺自流井与相邻的荣县贡井合并,称富荣厂。至民国初年,富荣厂有盐井千余(包括火井二百),产量占全川的十分之六。
关于自贡的盐井,最吸引人的还是凿井、取卤、煮盐等生产技术。据自贡的中国盐业博物馆介绍,早在东汉时临邛的火井已深达138米,以后钻井深度达到数百米。在自贡地区,钻井技术在北宋庆历年间取得重要突破,当时发明一种“卓筒井”,开始用顿钻凿井。此后凿井技术不断完善,形成了一整套包括定井位、开井口、下石圈、凿大口、下木柱、凿小眼等的完整工艺。仅在钻井过程中工匠们就需要制造并使用几十种名称和功能各异的统称为锉的钻头。正是凭借不断进步的钻井技术和工艺,19世纪30年代自贡开凿出了据说是世界上第一口超过千米的深井。除凿井外,盐工们还要在井口搭建被称为“天车”的井架,天车由成百上千的杉木用竹篾绳索捆扎成高大的支架,用来淘井、修井和提取卤水。天车可高达数十米甚至上百米。提取卤水使用安装有单向阀门的竹制或金属制汲卤筒,提取到地面的卤水通过楠竹或斑竹制成的竹笕输送到提卤站,最后到煮盐作坊。煮卤制盐主要用天然气。明清时期,自贡盐场的自流井气多卤少,而贡井则是卤多气少,因而天然气也需用竹笕输送。输卤、输气、煮卤等又都各自形成了一整套复杂的工艺技术。
自贡盐场采用机器产卤始于19世纪末20世纪初,此后各种现代机器开始运用于各个工序。抗日战争爆发后,为保障大后方的食盐供应并从财政上支援抗战,自贡采盐业加快了机械化和现代化的进程,传统的技术和工艺开始逐渐被取代。
在中国盐业博物馆中展出有大量在实现机械化以前的制盐工具、技术及其科学原理。其中,有关钻井、修井、取卤、煮卤的专门工具名目繁多、功能各异、制作精巧。盐井、天车、输卤输气系统、煮盐作坊等的模型,展示了复杂的工艺和生产系统。还有一些模型可以动手演试,以便让人更好地理解工作原理。比如如何提取卤水,如何探查出深井中井壁的坍塌部位并加以修补,以及如何从成百上千米深的井底取出脱落的钻头——这项技术至今仍被使用。这些设计之巧妙着实令人称奇。
自贡盐井采卤制盐各个工序所运用的科学技术,以及各类工具、装置的发明和制造,无不体现出古代工匠的聪明才智。在20世纪上半叶现代机器引入和普及以前,这套手工技术不断成熟和完善并达到了顶点。不仅如此,自贡的采卤煮盐还形成了专业分工并带动了相关行业的发展,如锻造业、输卤输气业,乃至运输业和商业等,而自贡本身也因为产盐而发展为一座城市。不过,自贡盐井技术的发展史也表明,仅靠经验的积累和手工器具的完善,手工技术在达到顶点后并不能自行实现质的飞跃。传统的生产和流通系统经过精心组织和维护,虽然保证了在这种生产模式下的最大效益,但如果没有科学的全面发展和社会的深入变革,一个手工行业的发展终究不会自动带来一场工业革命。
今天,采用现代技术的大庆油田和自贡盐业继续为经济和社会的发展贡献力量,而凝聚着人们智慧的自贡钻井采盐技术则作为过去时代的成就而被记入了人类科技史。(作者单位:中国社会科学院考古研究所)