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家园 延长油矿的早期勘探与开采

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延长油矿的早期勘探与开采

(1905-1949)

石宝珩

2006-7-3

2006-7-3 字体:[大][中][小]

在延长油矿百年发展历史过程中,前40余年(1905-1949)是中国近代石油勘探与开发的初始和探索时期,属延长油矿早期石油勘探与开发阶段。在这阶段,有以下5件重大事件值得记述。

1、延长石油官厂的成立与中国陆上第一口油井(1905-1907)

1903年陕西大荔县“绅董”于彦彪,同延长县“贡生”刘德馨、郑明德等人,与德国世昌洋行私订合同,拟与德国人汉纳根合伙开采延长石油。此事遭陕西布政使樊增祥斥责。又经巡抚升允详情上奏,力主自办。1904年10月,陕西巡抚曹鸿勋复奏,试办“延长石油官厂”,获清政府批准。随后拨白银8.1万两为开办费,并指定后补知县洪寅为“总办”,于1905年筹办“延长石油官厂”。洪寅往湖北订购机器,找日本技师阿部正治郎到陕北延长烟雾沟等地勘查油苗,发现人工开凿产油井与油苗多处,并取油样送到汉口进行化验,证明油质“胜于东洋,能敌美产”。乃于日本订立合同,采购日本钻采机械设备,聘请日本技师、工匠开采延长油矿。

1907年2月,日本技师佐藤弥市郎一行七人及第一批机器到达延长。佐藤在延长县城西门外勘定延1井—中国陆上第一口油井。6月5日(农历4月25日)开钻,至9月6日,钻达68.89米见油,日产油150~200公斤。接着又加深至81米处完钻,初期日吸油1~1.5吨。此延长石油官厂第一口油井成功。

延1井出油后,用小铜釜试验提炼,每日可得灯油25斤,经试用“烟微光白,不逊外油”。9月20日,炼油房竣工,当月装灯油14箱,运往省城,是为延长油矿油品外销之始。10年后,延1井日产仍保持1.25吨,至1934年,累计产原油2550吨。

1908年陕西巡抚恩寿奏请清廷增拨银两,修建公路,增打油井。慈禧、光绪御批增拨官银27万两。慈禧还把美国人赠送的皇宫照明发电机转赠延长石油厂,以示支持。1910年(宣统二年)6月,当局又聘请日本大冢博士及一名测绘师来延长测勘油田。次年又陆续开凿3口井,其中2号井日产油105公斤,3号井见少量原油,4号井是干井。延长石油官厂期间共钻井4口,随着辛亥革命的爆发,中华民国成立,延长石油官厂的“厂事”也就无人过问了。但延1井的钻探成功,却是中国近代石油史上的重大事件。

2、民办油矿的呼声(1907-1910)

1907年(光绪三十三年),陕西巡抚曹鸿勋在扩展延长油矿的奏折中说:“臣以为保护权利,非官不可;经营利益,非商不可。今既由官创办,亦效于人,必再集商力,以承其后,而后,资厚力专,方能百年经久之计。”“商办之愈于官办,断断然矣。”曹卸任后,继任巡抚恩寿以招股不易为由,于1909年奏请官商合办延长油矿。但绅商不愿官商合办,于1910年成立了“保陕公司”,上书巡抚恩寿主张商办延长油矿。谓“煤油一矿,乃秦中惟一之天然产物而利益最大者也。若由官办,本省人民失一绝大财源,无复有自生之活路;此实乃全省命脉所系,不可委之官办。省民极宜组织团体,招股一百万两,以资自办。以前所投之官款,宜编入股份内,获得利益次第偿还。”民办油矿遭到清政府的反对,未能实现,致使延长油矿的扩展停滞不前。

1922年(民国11年),有人重提拟官商合办延长油矿,由46人发起,并拟定了《官商合办延长油矿股份有限公司章程》九章,86条。公司股额总数为10万元,分2000股,每股50元。但“终以无人认股,无形搁置”。

3、美孚对陕北的钻探与石油地质调查(1914-1916)

1914年2月,袁世凯执政,同美国美孚石油公司签订了《中美合办油矿条约》,拟合作开发陕西延长和热河等地的石油矿。为此,成立了溥利石油公司,让美国来延长开采60年。袁世凯政府派熊希龄为督办,成立“中美油矿事务所”,统管陕北石油的勘探与开发事宜。

根据《中美合办油矿条约》,美孚公司派马栋臣(原名F.G.Clapp)、王国栋(原名M.L.Fuller)等6名地质人员和测量技师5人,连同9名中国技师,组成地质测量队,分作两队,分别从北京经山西进入陕北。他们在陕北近10万平方公里范围内,进行了地质调查。并在肤施(延安)、延长、延川的永坪、甘泉的石门子、宜君的七里镇一带进行了地质勘查,测成面积100多平方公里1:12000地形图。

与此同时,自1914年起,美孚石油公司运来4台汽动顿钻机,组建了3个钻井队。历时3年,先后在中部(黄陵)钻井2口,肤施(延安)钻井2口,延长钻井2口,同官(铜川)钻井1口,共计钻井7口,总进尺6402.19米,最深井达1181.7米,耗资270余万元。这些井虽见到油层,但含油都不丰富,未获具工业开采价值的原油,钻探工作遂于结束。

1916年3月,“中美油矿事务所”撤销,外人皆去,机器散留肤施(延安) 等县,拆取保留。

美孚石油公司的马栋臣、王国栋,根据1914-1916年的陕北石油调查结果,认为在陕北各油苗处和延长各油井中,“可以预期的产油量是微不足道的”。为验证马栋臣和王国栋的观点,美孚公司生产部又派阿士德等5名地质师及4名测绘师赴陕北,逐一复查马栋臣、王国栋的观点。阿士德的结论是:“对陕西省经一年半之详细观察,凿井试油7处,既未证明其有经济价值之油田,也未证明其为无经济价值之油田。但不论其有无经济价值,以今日该省交通及销售情况而论,殊不能经营获利。余今为断语曰:陕西中部有石油,其为小量之石油,已有充分证据;是否能有中量,尚在未可邃量;至于大量石油恐其未必能有。”

美孚石油公司的地质专家对陕北石油的悲观论点,对当时和后人的影响是深远的,这是“中国贫油论”的开端。

4、中国人进行的早期陕北石油地质调查(1923-1934)

根据当时农商部所属地质调查所安排,自1923-1933年王竹泉、潘钟祥等人,先后五次赴陕北进行石油地质调查。

1923年,王竹泉第一次到陕北进行石油地质调查。他由陕北府谷县向西南行,经榆林,抵靖边,再东行越绥德,至吴堡县。他根据调查中新发现的化石,改正了美国地质技师马栋臣、王国栋在陕北石油地质调查中的错误:(1)原定为石炭纪的陕西系,由植物化石证明其为侏罗纪;(2)原定为二叠纪的安定石灰岩,因发现有鱼化石,而知其为侏罗系上统。

1927年7月,地质调查所王竹泉、潘钟祥、谢家荣、杨公兆及北京大学胡伯素等人又去陕北作石油地质调查。此次调查工作分两组进行。一组为王竹泉、潘钟祥等,他们经山西汾阳、离石等县,由柳林镇军渡渡黄河入陕西吴堡县,沿黄河到宋家川、枣林坪、赵家沟、羊渠山、白家河等处,调查三叠纪红色岩层与侏罗纪煤系之接触及煤系下部详细地层,并采得多种植物化石。嗣后由清涧县至永坪镇、瓦窑堡,调查含油层以上之岩层;再由蟠龙镇、青化砭至肤施城,调查美孚石油公司以前所钻之油井。另一组谢家荣、杨公兆、胡伯素等,先到郑州与陕西实业考察团会合,然后过潼关,自西安经宜君、同官、鄜县、肤施而赴延长,调查油厂矿业及工程,并探询美孚石油公司在陕北勘探石油时所用机器设备之状况,再由延长折回韩城。此次调查为进一步精细调查陕北石油打下了基础。

1932年4月,王竹泉、潘钟祥等又前往陕北绥德、清涧、延川、肤施、延长等地进行地质普查,并在永坪挖沟观察岩层倾向,详勘其附近之地质构造,推翻了美孚石油公司对陕北地层的错误论断,发现了永坪构造。同时,对延长等油田的储油层进行划分,定为延长、永坪、肤施三个主要储油层段;得出了永坪油田前景较好以及在延长油田可多钻浅井,进行小规模开采的结论。

1933年,潘钟祥等又去陕北调查油页岩,发现当地的油页岩共有三层,其中仅横山县之麒麟沟层较佳,其余两层含油甚少,且岩层亦薄,经济价值不大。但据估计,仅富矿储量即达42000余万吨,可得油739300万加仑(约2800万立方米)。与此同时,地质调查所还派颜惠敏到陕北测绘了1:30000的陕北油矿区地形图,其范围北自苏家河,南迄朱家腰,西到张家渠、黑家铺、金沙镇,东至张家滩、延水两岸,均绘入图内。随后,王竹泉、潘钟祥、周宗浚又一次前往陕北,在延长、延川等地复勘石油地质。以前美国技师曾认为该地区地势平缓,未见可以聚油的显著构造,这次他们在永坪西南等地发现新构造。在工作中,他们还完成了新测延长附近1:500的钻井分布图一幅。王竹泉和潘钟祥几次调查陕北油田,写成《陕北油田地质》一文,刊于《地质汇报》第20号(1933年出版)。

1934年,陕北油矿探勘处成立,先后共钻井七口。这些井的井位,大都是根据王竹泉、潘钟祥等所提供的地质资料确定的。这七口井有四口井在延长,井号分别为101、102、103、104。101井井深101米处遇旺油,初期日产油1.5吨,后减为105公斤。102井井深149米,103井井深117米,104井井深88米,每日产油二、三十公斤至五十公斤不等。另三口井在永坪,井号为201、202、203。201井井深104米,初期日产油三千公斤,202井有油气显示,203井井深113米,每日可产油五十公斤。永坪地下有油,由此得到证实。

陕北的石油地质调查,为潘钟祥提出陆相生油说奠定了实践基础。1941年,潘钟祥在美学習期间,曾撰写论文提出“石油也能够来自淡水沉积”,就是根据他多次赴陕北进行调查的成果而得出的结论。

5、有力地支援抗日战争的功臣油矿

1935年,中国工农红军解放了延长油矿,迎来了新的发展。

1938年2月,陈振夏、胡华钦、王凯来延长油矿了解生产情况,收集设备器材,健全机构组织,勘测地形井位,制定开采计划,积极恢复和扩大生产。1938年在永坪加深了一口井,日产原油200~250公斤。又在延长烟雾沟加深延18井,由于出水大而未成。1940年春,开始钻延19井,完井后,日产油1.6吨。

1940年冬,中央军委会后勤部军工局派汪鹏到延长油矿进行地质勘查工作。汪鹏又名汪家宝,安徽怀宁人,1937年毕业于清华大学地学系地质组,“七.七”事变后,为了抗日救亡,毅然到了延安。他被派到延长油矿后,由于资料缺乏,便走访老工人,召开座谈会,搜集和了解延长周围20多口老井的情况,并到野外进行实地调查。当时他所用的工具,只有一卷皮尺、一块罗盘,一个手持水准仪,一张质量粗劣的1:50000的地形图。汪鹏靠着皮尺和手持水准仪,一边测制地形图,一边利用罗盘,在有基岩出露的黄土沟里量岩层的产状,有时在一条沟里就要量几百个甚至上千个点,并把这些岩层产状准确地表示在地形图上。

通过地质测量,认识到延长一带是一个向西倾斜的单斜构造。它的倾角非常平缓,一般不过二、三度。在这个平缓单斜构造上,过去已钻了不少井。由于过去钻井开采工艺技术落后,油井管理不善,油层和水层受到一定程度的破坏,因此,油井出油甚微。汪鹏在勘查范围内,终于在延长西南七里村一带找到了一个新的储油构造,这个构造位于七里村河沟两侧,岩层的倾斜角一般为五、六度,有的达七、八度,为一鼻状构造,是一个没有钻井过的“处女地”。估计地下油、水关系还保持着相对平衡状态,有产旺油的可能。于是,汪鹏在七里村定了5个井位。其中在鼻状构造北翼定的第一口探井一七-1井于1941年秋,在井深35.35米和79.46米分别钻遇油层,原油自井底喷出地面。1943年7月,用套管封水,加深钻至86.3米发生井喷,初日产油量达96.3吨,创历史最高纪录,连喷9日,一个月后日抽油仍达15.9吨。以后又陆续钻七-2、七-3、七-4、七-5井。其中1943年5月钻成,1944年加深的七-3井,也是一口自喷井,初日产油11.6吨。

由于新井出油,延长石油厂的原油产量增加了好几倍。1943年产油1279吨,相当于1935年以前14年石油产量的总和。由于石油产量的增加,炼油量也由过去三天炼一锅改为一天炼一锅,月炼油产量由2700小桶提高到15000小桶。

在艰苦的抗日战争年代里,延长石油厂共生产原油3155吨,经加工生产汽油163.94吨、煤油1512.33吨、蜡烛5760箱,以及擦枪油、凡士林、油墨、黄油等。党中央、边区政府各机关、学校、部队、团体的照明用油,军委的电台用油和八路军后方兵站的运输用油,都得到了充分的保证,有力地支援了抗日战争。因此,延长油矿被誉为“功臣油矿”。毛泽东主席于1944年5月,为获得边区特等劳动模范的油矿矿长陈振夏题词“埋头苦干”予以鼓励。

汪鹏调回军工局后,佟诚任油厂七里村分厂副主任。佟诚于1945年5~9月对延河及小拐沟长约10公里、烟雾沟长约20余公里地区进行了测绘。写出了《延长石油地质概论》、《对于延长附近旧井位置的评论》和《确定井口位置的说明》,为延长油田的开发提供了宝贵的资料。佟诚所定的七11井、七12井、七14井和延20井、延21井、延22井等井位,除延20井有数层稠油难生产以外,其余各井均产旺油或有较好的油流。

1947年3月,国民党军占领延安,延长石油厂暂时停产。

1948年4月,恢复生产,完成了七14井,新打成七16井、七17井、七18井、七19井,加深了七13井。首次试用盐酸处理七11井,增产1.5倍;使用炸药爆炸七17井、七3井、七13井、七11井,增产1~4倍,开创了全国油层改造措施之先河。1949年,全年产油820吨。

自1907年钻成第一口油井,至1948年新中国成立前的42年间,石油勘探与开采活动,主要集中在陕北“三延”地区,共钻井52口,进尺12994米,发现了延长油田(1907)和永坪油田(1934),计算地质储量169万吨,累计产油6155吨。

总之,延长油矿发展的前期(1905-1949),是艰苦起步的40余年;是努力创造条件,摸索开采油矿道路的40余年;是对地下油层特点不断认识的40余年。

在地质认识上,正是有了陕北石油地质调查的结果,才奠定了潘钟祥“陆相生油说”(1941)基础。同时,在20世纪30年代后期以来,在油藏类型认识上出现了两种观点,一是以王竹泉、汪鹏为代表的“断层油藏说”,由于所出现的旺油井形成线形排列,主张沿断层钻井;另一是以潘钟祥、佟诚为代表的“背斜构造油藏说”,主张探区向西扩展,在局部小构造上,可聚集相当数量的油。在储层条件方面,低渗透油层已得到共识。这些认识反映了中国地质家对延长油田认识的深化和勘探水平的提高。

在油田开采方面,几十年来采用的是顿钻钻井。油井全部依靠自然能量开采,采油方式是采用抽吸和提捞方法。但已开始摸索使用炸药爆炸和盐酸洗井等改造低渗透油层,表明油田开发水平的提高。

主要参考文献

1、智 珠,1912,延长油矿。《地学杂志》第12号,16页

2、张丙昌,1918,延长油矿沿革史,陕西教育图书社

3、陕西省建设厅,1931,延长石油矿略史

4、王竹泉、潘钟祥,1933,陕北油田地质,实业部地质调查所《地质汇报》20号,45-58页

5、王竹泉,1935,陕北永坪延长油田之希望,《中国实业》第1卷第5纲

6、潘钟祥,1936 ,陕北油田(手抄本)

7、王恭睦,1947,陕西之石油,《工矿建设》第一卷第2期,32页

8、严 爽,1948,中国油矿纪要

9、申力生主编,1988,中国石油工业发展史(第二卷)近代石油工业,北京,石油工业出版社

10、石宝珩、王育林,1988,外国地质家在中国早期的石油地质调查与中国贫油论,见石宝珩著《石油史研究辑录》,石油工业出版社,2003,154-159页

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