歷史鉤沉丨古人如何發掘並利用天然氣？

天然氣是蘊藏在地下的可燃氣體，它和石油、煤炭一起構成當今世界能源的支柱產業，目前來看，天然氣已成為戰略資源。我國在世界上是最早發現並使用天然氣的國家，據史料記載，要比西方國家早1600多年。

我國古籍中最早記載天然氣的是東漢班固《漢書·郊祀志》，漢宣帝神爵元年，「祠天封苑火井於鴻門。」鴻門縣，漢代置，屬西河郡，在今陝西省北端的神木市西南。天封苑是漢代軍馬場的名稱，鴻門鄰近內蒙古草原，故在此設置軍馬場。北魏酈道元《水經·河水注》載：「誾陰縣(今神木市南)西五十里有鴻門亭，天封苑火井廟，火從地中出。」這條史料明確指出了火井廟的位置。

火井是古人對天然氣井燃燒現象的稱謂。上述記載說明，我國有記載最早發現天然氣的應該是在陝西神木市，但鴻門火井是自然形成的，並非人工開鑿。由於當時人們的認知有限，對這種地下躥出來的火，認為是神靈顯示，所以立祠祭祀。

古人利用天然氣的場景

到了唐宋時期，人們仍然將天然氣奉為神靈。據《太平廣記》鹽井條記載：「陵州鹽井，後漢仙者沛國張道陵所開鑿，周回四丈，深四十尺……奉以為神，又俗稱井底有靈，不得以火投及穢污。會有汲水，誤以火墜，即吼沸，涌煙氣，衝上濺泥、漂石，甚為可畏。」這裡記載的煙氣就是指鹽井中的天然氣。

早在東漢末，人們就在四川臨邛開鑿了第一口天然氣井，並把它用到煮鹽上來。據蜀漢《蜀王本紀》載：「臨邛有火井，深六十餘丈。」晉張華《博物志》卷九載：「臨邛火井一所，縱廣五尺，深二三丈。井在縣南百里。昔時人以竹木投以取火，諸葛丞相往視之，後火轉盛。執盆蓋井上，煮鹽，得鹽。」火井最初被發現時，人們僅認識其可燃性，但深二三丈的淺井氣流很少，土名「草皮火」，這種氣流不能持續很久，還沒有充分加以利用。當諸葛亮聽說臨邛地區發現天然氣的消息後，就親自前往察看，並指導人們做了進一步的開鑿和深探，這樣火井旺盛起來，才開始利用火井煮鹽。此前他們都是用柴火燒水加熱煮鹽的。

後東晉常璩《華陽國志·蜀志》又載：「臨邛縣……有火井。夜時光映上昭(照)。民欲買火，先以家火投之。頃許，如雷聲，火焰出，通耀數十里……井有二，一燥一水。取井火煮之，一斛水得五斗鹽，家火煮之，得無幾也。」顯然，臨邛的天然氣被開發利用煮鹽後，人們發現用天然氣煮鹽的效果，比家裡柴火煮效果要好，產鹽率大大提高，甚至一斛水可以得五斗鹽，這是當時人們開發利用天然氣的可喜成果，其中也有諸葛亮的貢獻啊！

2000年前的中國古人利用天然氣熬鹽

我國最早也是世界最早開發的天然氣田，是在四川自貢市、富順縣和榮縣境內的自流井氣田，古代稱為自流井場。

早在戰國時期，著名水利專家李冰在興建都江堰工程中發現了鹽滷，隨即「穿廣都鹽井」，人們就開始鑿井汲鹵，獲取井鹽，但這種都是大口淺井。同時，李冰在鑿井時發現了「火井」，以後就引用天然氣為燃料去熬鹽。

到了北宋時期，四川大英縣卓筒鎮人發明了卓筒井采鹵技術，用小口深井逐漸替代大口淺井，被稱為卓筒井。宋蘇軾在《蜀鹽說》中記載：「自慶曆皇以來，蜀始創『卓筒』。用圜刃鑿，如碗大，深者數十丈以巨竹去節，牝牡相銜為井，以隔橫入淡水，則咸泉自上」。這種井其口徑僅有竹筒大小，然而能打井深達數十丈，被稱為「中國古代第五大發明」「世界石油鑽井之父」。

這都為自流井氣田的開發創造了條件，清康熙年間以後，深達八百多米以上的鹽氣井紛紛出現，自流井構造的淺氣層得到大規模的開發。據清李榕《十三峰書屋文稿·自流井記》：自流井區「道光初年見微火，時燒鹽者率以柴炭，引井火者十之一耳。至咸豐七八年而盛，至同治年而大盛……德成井水，滷水熏人至死，可燒鍋五百口，水自井口噴出，高可三、四丈，晝夜可積千餘擔」。這說明，清道光初年，人們為開採天然氣而鑽鑿的氣井獲得成功，並開始開採埋藏較深的氣層。其中最著名的叫海順井，其天然氣產量可以同時燒鹽灶七百多座。清道光二十年又鑽成了深1200米的高產天然氣井，就是被譽為「火開王」的磨子井，經二十年後仍可燒鍋四百餘口。

古人發現發掘了天然氣，那麼在當時技術條件下，他們如何儲存輸送呢?

據東晉史學家常璩在《華陽國志·蜀志》中記載：「以竹筒盛其光藏之，可拽行終日不滅也。」在《蜀都賦》注中也說「以竹筒盛之，接其光而無炭也。」這裡提到用竹筒盛裝天然氣，且「拽行終日不滅」的確是很奇特的，看來類似今天的儲氣罐，當時人們就是用「竹筒」把天然氣帶回家使用的。

清道光年間，曾在榮縣等地為官的王培荀在其《聽雨樓隨筆》記載了不少關於當地開發使用天然氣的情況，其中寫到人們用「豬脬盛之，可以贈遠」，用豬尿泡裝運天然氣的做法的確不錯。乾隆年間段玉裁編纂的《富順縣誌》卷二記載了另一種運輸方法：「嘗有皮囊囊之，行數千里，越數月，竅穴以火引之，光焰不減。」用動物皮做成儲存袋，裝天然氣甚至運輸到幾千里以外的地方，更是絕妙。

在管道輸送上，古人也是想盡了辦法。宋代孔平仲在《談苑》中記載，當時韶州開採銅礦時，同時伴生了天然氣，而且有毒，他們就用長竹筒把天然氣導到地面，點燃測試是否有毒，然後再進行施工。明代科學家宋應星在其《天工開物》第五卷《作咸·井鹽》中對天然氣的輸送記載更為詳細，也說明當時的竹管輸送技術已經比較成熟：「西川有火井，事奇甚。其井居然冷水，絕無火氣，但以長竹剖開去節，合縫漆布，一頭插入井底，其上曲接，以口緊對釜臍，注滷水釜中，只見火意烘烘，水即滾沸，啟竹而視之，絕無半點焦炎意。」

清同治元年前後福建籍技師林啟公徹底解決了遠距離輸氣問題。他用竹子和圓木作材料，破成兩半後打通中間的竹節或挖空圓木心部，再重新合起來用麻布繞緊，塗抹一層桐油，晒乾後一節節銜接起來，做輸氣管道。據《川鹽紀要》記載，林啟公發明的這種竹製輸氣管道當時應用於自流井氣田已有十二條。

此後更是發明了天然氣的井口控制、計量和輸送等先進技術設備。據《四川鹽法志》記載：天然氣井完鑽後，用一個虛底木桶罩在井口上，經過封閉加固後，桶上留小孔，裝上竹管，由地下引出天然氣。為了計量天然氣的產量，人們在水平的出氣管上，裝上一排直立的小竹管，然後逐個點燃，根據火焰高低與被點燃的竹管根數，推算出天然氣的產量。這種計量天然氣的辦法很精確，與現在已經相差無幾。

來源：齊魯壹點