北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

北宋中期,卓筒工艺的开创,乃是我国也是世界最早发明的钻井技术。该工艺技术类似于现代石油(包括天然气)工业中使用的钻井方法。它比美国创造的钻石技术早至少七个世纪。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

关于拙陋经的出现,北宋的三位四川名人,苏东坡,文通和梵镇,在他们的作品中都有清晰的记录,其中苏轼的描述最为详细:

“自清丽和黄油(1041-1054)以来,我开始创造一口井。使用刀片,它像碗一样大,深度是几十英尺。随着巨型竹子进入节日,牝相((男性和女性榫连接)井被分成淡水,盐泉从顶部开始。竹子和小竹子之间的微小差异进入还有一个桶,没有底部和深蹲。皮肤悬挂几英寸,它进入井中,气体通过呼吸打开和关闭。一桶水打了很多。管井是用于机械,其中的好处是,人们不知道。“

苏轼不是作家,他的写作非常简洁,卓图景的内容非常丰富。卓jing泾的发明,其工艺技术的主要特点和成就,是创造现代深井(如盐井油气井)的维度,其中包括现代钻井的三个基本程序,或三个基本要素:第一,圜刀刃打破了岩石;其次,井内泥砂(碎屑岩)由泥缸取出;第三,下部竹壳被粘合以固定井壁。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

首先,世界钻探历史上发明的第一个钻头“圜刃”锉

“圜刃”锉是人类钻探史上发明的第一个钻头。它的发明创造了现代深井钻头的原型,从而成为现代钻头的祖先。

下沉钻头的发明和发展,从简单到复杂,从低等级到高级,即早期的“刀片”钻头发展到现代鱼尾钻头,齿轮钻头,涡轮钻头和巴拉斯钻头。

现代深井钻井技术,特别是钻井钻头和世界上超深井的基本原理,源于其根源。它的祖先是北宋初期发明的“圜刃”钻头和“卓珠井”工艺的继承与发展。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

11世纪中叶,经过长期的探索和实验,中国四川井岩盐区的井技师开发出了世界上第一个深井位“圜刃”锉。

“圜刃”是开创卓管的钻头。它的形状和结构基于苏文的记录和古老的钻头和钻孔原理。据信:苏轼用“圜刃,凿凿如碗大”来形容“刀片”钻头的基本形状。首先,钻头的原始形状是圆形的;其次,圆形钻头上有一个刀片;第三,锄头的直径等于碗的直径;第四是碗的直径。 “井的直径。”

由于圆和刀片的组合,名称为“圜刃”锉,即“圜刃”位。圆形是主体,底部是水平凸起的,具有“一”边缘,锋利且易于破碎岩石。由于先进的钻头,井人在地面上操作机器并钻好卓管。与汉唐时期相比,地下使用锄头,锄头,锄头等手动手持工具进行钻孔,挖出大口盐井。钻井技术先进,工作效率高。轻劳动力和丰厚利润等优点。因此,“刀片”钻头的出现和卓管井的诞生是世界钻探史上的一次革命。同时,为现代深井钴头的产生和发展奠定了基础。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

巧合的是,经过中国700多年的发明,美国鲁弗纳兄弟开始采用冲击钻井方法,这是一种非常简单的机械原理,用“卓经静”创造了一个盐井。在18米(59英尺)处,钻头直径为7.6-10.2厘米(3-4英寸),由铸钢制成。它的规格和形状类似于“刀片”钻头。

二,第一个地下岩(芯片)工具首次在世界钻探历史上发展起来的“泥缸”

在北宋初期,以钻头开始的卓土井是一种冲击式钻井方法,与现代石油(天然气)中使用的绳式钻头技术基本相同。 )工业。

在冲击式钻井中,及时取出井中破碎的钻屑非常重要。首先,它可以提高钻井速度,加快进度;其次,可以及时检查井内质量是否符合要求(即是否有良好的倾斜度或者车身不是圆形的情况)。如果钻井质量不符合要求,请立即采取措施予以处理。第三,在钻井过程中,发现了水(盐水)和天然气的新迹象。必须推水或泥,直到泥浆(簇)的底部被清洁,并且水被拉直以避免产生的西部水或天然气受到泥沙的影响。

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在长期的钻井实践中,四川自贡盐场的工匠总结了一个宝贵的经验:“黄砖推沙,黑卤推气。”从井中清除泥浆后,岩石裂缝不被堵塞通过泥砂,气流畅通,可以得到富含卤素的气体。

为了将钻屑移到底部,我们的祖先发明了“泥缸”。苏轼在《蜀盐说》中说:

“竹子和小竹子之间的区别就是要像桶一样进入井中。它没有底部和深蹲。它悬挂在几英寸处,它进出水面。气体是自我的 - 呼吸,打开和关闭,一管水用于战斗。“

因此发现,当时不仅引入了本发明,而且还发明了风扇“泥缸”。气缸和泥缸之间存在差异,但工作原理完全相同。两者都是竹子制成的。圆筒的底部“悬浮在皮肤中”(即单向阀),水关闭,水关闭。由于岩石砂和泥水落入圆筒中,煮熟的皮被压在底部并且不会泄漏。通过泥浆,在井底重复往复运动。水与切屑混合,阀门进入气缸,然后抬起地面以达到清除底部切屑的目的。如果没有发明风扇“泥缸”,则不能钻出卓管井。为此,风机“泥缸”的发明已经非常巧妙地解决了钻孔的关键问题,为地层的深层开发提供了可靠的保障,这表明我国古代钻井技术已达到新的水平。阶段。

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在现代西方,如美国标准的钻井和钻井应用,“沙砂”(又称“砂泵”),其工作原理和操作方法基本上与风扇“泥缸”发明更多900多年前在中国。

然而,现代旋转钴法利用机械动力和压力促进井内液体的循环,并连续地将钻屑从井中移除到地面,实现了连续钻井和除砂的新工艺。 “打磨方法后的重大突破。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

三,世界上第一个在“木竹”套管固井下建造井壁和止水方法的钻井历史

一是保护井壁。将竹壳下降到井中以防止井壁坍塌(软地层)并发生地下钻井事故。从而确保在大口下方的裸眼段钻孔的安全性(窍);第二,停水。来自上部地层的淡水渗透到井中,以防止淡水稀释天然水的矿化并确保在下部盐井的生产层中开采盐和盐水。

因此,苏轼说:“'卓景经'是几十个深的,用巨型竹子去参加节日,牡蛎是水井,淡水被分成淡水。盐泉来自于最佳。”该结构是利用大竹竿和结的空心的竹管,以及“泥浆接缝”(即,公和母棒连接)。当南宋爱国诗人陆游是四川省荣州市(今四川省荣县)的官员时,他看到卓仔井“小”:“荣州,井很小,只有一个管,真正的海眼也是。“竹壳用于阻水,即”穿入淡水“的功能和保护井壁,这与巩固中间和水泥的目的和功能是一致的。现代石油(天然气)钻井中的低钢管。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

古井使用竹壳与四川竹林丰富密切相关。四川土地肥沃,气候温和,雨量充沛,地下潮湿。适合竹子生长。因此,竹林分散在各处。竹子被广泛使用。人们用竹子制作日常生活所需的各种器具,如竹屋和竹子。竹子,竹席,竹席,竹筐,竹架,农业灌溉广泛应用于竹子,竹子世界。

北宋四川大作家苏东坡见证了竹子的广泛使用,特别是与人们的生活息息相关。他曾经深有体会地说过:“你可以吃没有肉的肉,没有竹子就不能生活。”

四川竹材原料丰富,独特优势:直而直,天然圆管状;致密,坚硬,高拉伸和抗压强度;耐腐蚀性强,套管寿命长20至50年;生产区域广,材料来源丰富,价格低廉,质量上乘;例如,在四川以北的地区,剩下的卓管井仍以竹子或竹子作为套管粘结,为北宋建国提供了实物见证。

为此,中国木竹固井技术的创建和发展无疑为现代钻井固井技术开辟了道路。

北宋“圜刃”锉:人类钻探史上发明的第一个钻头

在中国北宋发明“千岛”钻头和“卓经经”后,俄罗斯和美国的钻井技术得到了发展。根据两国的历史,最初的盐井仍然是一种小井,与北宋发明的卓井井非常相似。

根据俄罗斯和美国早期钻井的历史,俄罗斯钻井技术始于12世纪,至少比中国11世纪中叶发明的钻井技术晚一个世纪。美国的钻井技术始于19世纪初,比中国晚了七个多世纪。可以看出,中国北宋中期开创的“卓土井”工艺是世界上最早发明的钻井技术,应该被视为现代钻井技术的先驱。