自古以来,人类始终胸怀上天入地的梦想。当航天器承载着我们对宇宙的无尽遐想,向着浩瀚星际进发时,另一种同样深刻的探索——解读地球深处的奥秘,则由“钻探”引领,向着地球内部悄然挺进。
文明曙光:新石器时代的启发
中国钻探技术的基因,深植于先民对水源的永恒追寻。约公元前5000年,河姆渡先民采用排桩加固与茅草覆顶技术,在长江流域掘出深约1.35米的方形水井,这是中国目前已知最早的人工凿井遗存。
战国时期《管子·地员篇》记载,“赤垆历彊肥,五种无不宜……其泉黄白”,意味着古人已通过土壤特性与泉水现象建立地下水认知体系。先秦《击壤歌》中“凿井而饮”的“凿”字,说明当时可能已经掌握了利用工具以人力冲击破碎岩石的原始钻探方式。
盐脉革命:卓筒井的机械突破
公元前255年到公元前251年,蜀郡守李冰在广都(今双流)山溪间发现自然盐泉。《华阳国志》记载,李冰“识察水脉,穿广都盐水井诸陂池,蜀于是盛有养生之饶焉”,这位治水圣手组织当地人民开凿了中国第一口盐井——广都盐井,揭开了中国井盐生产的序幕。大口盐井的星火,不仅点燃了巴蜀大地的盐业文明,更催生了盐矿勘探的澎湃浪潮。
北宋庆历年间,四川大英县的匠人们发明了卓筒井技术。这项技术采用冲击式顿钻法、竹筒套管固井和单向阀汲卤筒工艺,以圜刃凿(形似洛阳铲)自由落体冲击岩石,捞出岩屑,钻进成孔,到达盐卤层;通过竹制套管防止坍塌,实现小口径深井钻进,井深首次突破百丈;将楠竹去节打通,在底部安装熟牛皮做的单向阀门,以实现卤水自动装填,最后将其提取至地面。这项钻井技术,使盐井开采效率大大提升。这项被誉为“中国古代第五大发明”的钻探技术,创造了许多世界第一。首创冲击式钻井方法,比西方早800余年。首创套管隔水法,比西方早400多年。首创世界钻井史上的第一只钻头,比西方第一只钻头早750多年。更重要的是,在开采盐卤的过程中,人们发现了深埋地下的油气资源。
清朝道光十五年(1835年),自贡燊海井以1001.42米的深度创下人工钻凿深井的世界纪录,其采用的钻探工艺正是随卓筒井而兴起的“冲击式顿钻凿井法”,这口盐气同采的高产井至今仍是石油工程教科书中的经典案例。
工业觉醒:机械钻探的百年跨越
工业革命后,蒸汽动力的加入推动了机械钻探的真正开始。20世纪初,英国福公司为了勘探河南焦作的优质煤田,运来了几台蒸汽钻机,训练了中国第一批机械岩芯钻探工人,并将钢绳冲击钻探技术和旋转钻探技术也引进了中国。
1957年,中国首个探矿工程专业科研机构——地质部勘探技术研究所成立,开启了钻探技术从经验积累向系统性研发的转型,冲击钻进、回转钻进、冲击回转复合钻进三大钻进体系的综合应用,有效降低了钻探成本,推动了中国深孔钻探技术的规模化应用。绳索取芯技术也实现了重大突破,这种无需提钻即可获取岩芯的工艺,让钻探效率实现了质的飞跃。定向钻探技术则像长了眼睛的钻头,能沿着预定轨迹精准穿行。
地质队伍:探秘资源护山河
自1974年以来,有一支专业地勘队伍奔波在重庆、云南、贵州、四川、新疆、西藏等地,累计完成钻探总进尺上百万米,查明煤炭储量60多亿吨、非煤矿产资源储量10多亿吨,这支队伍就是重庆市地矿局一三六地质队。
数十年如一日的地勘工作,已将一三六队锻造成一支能适应新形势、能攻克复杂地层、能打地质钻探行业硬仗的精锐之师。他们不断突破软硬地层钻探难题,形成复杂地层定向造斜、事故预防等系列技术,钻孔质量达标率100%,定向钻探技术实现钻孔轨迹精度误差控制在2米以内。他们实施的巫溪页岩气地质资料井钻探(鹿页1井)项目实现直径127毫米全孔连续取芯,单次取芯长度达4.5米,突破大口径全井段连续取芯孔纪录,创西南地区同类型钻孔最深纪录(2555.18米)。凭借卓越的技术,一三六队获“全国煤炭工业地质勘查功勋单位”、原国土资源部“全国危机矿山接替资源找矿专项工作先进集体”等称号,并斩获科技部首届颠覆性技术创新大赛优秀奖。
如今的一三六队,正以“立足公益、支撑政府、服务社会”为战略导向,纵深推进新一轮找矿突破战略行动。 他们北上新疆、内蒙古探秘金属矿脉,南下贵州、广西筑牢煤矿安全生产防线,西进西藏挑战高海拔勘探极限,助力国家能源资源安全战略布局,更通过全域土地综合整治、矿山生态修复等创新实践,将地质工作深度融入乡村振兴与生态文明建设。该队正秉持着“三光荣”“四特别”地勘精神,以科技创新为引擎、以服务国家战略为己任,书写新时代地质工作的壮丽篇章。