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抗战初期国民政府勘探陕北石油述论

2020-06-10

延安职业技术学院学报 2020年2期
关键词:陕北钻机勘探

赵 静

(延安大学,陕西 延安716000)

1931年国内战事初起,日军悍然入侵东北发动九一八事变,随后短短数月东北大片领土沦陷,1932年日军再次在上海发动一二八事变,侵略形势愈趋严重,国防力量强大与否直接关乎国家民族的存亡,国民政府为预备战时液体燃料的供应,积极开发国内油田。而陕北延长石油是中国大陆石油开发较早的地区之一,虽经历清政府、北洋政府两次开发,但成效不大。抗战初期,石油作为国家重要资源,在战时有“一滴油如一滴血”之喻,更有得之则兴弗得则危之势。在此背景下,抗战初期国民政府再度勘探陕北石油。但对这一问题的研究,学界并未深入。本文拟从石油地质勘查,石油钻探与提炼等方面论述国民政府勘探陕北石油的过程,以期深化这一问题的研究。

一、陕北石油地质勘查

九一八事变后国民政府内部开始积极对日备战,时任国民政府秘书长的钱昌照向蒋介石表明中国亟需奋起抵抗,加强国防实力,提出设立一个专门机构——国防设计委员会的建议,并聘请专家进行国防建设方面的研究、调查等工作。经过紧锣密鼓的筹备,国防设计委员于1932年11月1日宣告成立,经钱昌照推荐,时任北京大学教授、地质调查所所长的翁文灏担任国防设计委员会的秘书长。成立后同月29日,任委员长的蒋介石将国防设计委员会的组织条例草案呈报给国民政府,声称“值兹国难当前,国防机务,万端待理,为集中人才,缜密设计起见,特设国防设计委员会,以期确定计划,从事建设。”其职责大致分为军事、国际关系、教育文化、财政经济、原料及制造、交通运输、土地及粮食、专门人才调查等八个方面。原料及制造主要与地质调查所、经济统计研究所作矿业和工业的资源调查,包括煤矿,金属矿和石油矿。为解决战时液体燃料的问题,国民政府将石油工业提升到国防的高度,拟定了《解决中国液体燃料方案(初稿)》,提出三条措施:一为救急,即储藏够三个月到一年的燃料;二为促成国产燃料,即开发油田;三为采用补助燃料,即石油代用品。对于开发油田提出:“须从钻探入手,钻探地点一在陕北,一在四川,钻探确实以后,即行设厂提炼”。当时考虑到“延长一带为陕西大利源之所在,关系国防建设尤巨,故陕西省政府与国防设计委员会商定合作办法,实行钻探工作,以期尽量开发,而供给国家需要”,因此钻探陕北石油被提上国家日程,当即开展后续工作。

担任国防设计委员会秘书长之前,翁文灏早前主要从事教育和主持地质调查所的工作,多年对石油地质尤为关注,清楚石油的作用和中国的稀缺程度。任职后,他主要仍进行地质相关工作,国防设计委员会由钱昌照主持。中国石油地质调查1920年就已开始,陕北石油地质调查最早于1923年开始。当时王竹泉赴陕,由陕西东北隅之府谷县西南行,经榆林而抵靖边,复折而东行,越绥德而至黄河右岸之吴堡县,根据发现的化石更正美孚地质调查师认为陕西地层为石炭系实为下侏罗纪,安定石灰岩非二叠纪而为上侏罗纪。1931年7月,中央地质调查所为复查陕西延长产油区域地质,验证数年前美孚地质师的陕北地质调查报告,派数名专家分两组以不同路线分别调查。一组经山西境内入陕,沿路勘察三叠纪红色岩层与侏罗纪煤系的接触层和下部地层,采得多种植物化石,后调查永坪、瓦窑堡含油层的分布,至肤施调查美孚石油公司所探油井。一组与陕西实业考察团赴延长调查油矿产业工程,并探询其在陕北勘探石油所用机器设备的状况这一次详细的调查为进一步开发打下基础。

1932年4月,中央地质调查所派员对陕北进行第三次地质调查,由山西省离石县柳林镇经吴堡、清涧绕道永坪镇、瓦窑堡至肤施而达延长。这次调查是国民政府积极备战反对日本帝国主义侵略,以钻探为目的对延长、延川进行的石油地质复勘,同时还兼调查吴堡、清涧等县地质。此次调查区域广泛,但时间短促,是初步的工作。全程费时42日,但调查工作仅20日。调查中利用了之前美孚技师测得路线图和参谋部陆地测量局所制的地形图。沿途研究含油地层之岩石性质及地质构造,详勘各地油苗,且于各层中寻找植物化石,以研究此含油层之地质时代。在永坪西南挖沟发现地层倾角,由此推翻了美孚在永坪区仅有零落之页岩及砂岩的片面认识;同时勘查永坪附近的地质状况,发现了永坪构造,测量了烟雾沟和延长县西门外的地形,由此发现了烟雾沟未知的石油泉。地质家们还对陕北的油层进行详细划分,分为延长组、永坪组、肤施组。当时只有延长一处经开掘,其余两组尚未试探,就油苗推测延长、永坪含油较丰,并认为可在延长多打浅井,小规模开发。最终地质家分析之前打井和油苗出露的情况,在延长地区拟定了具体的二十个井位,这也是下一步实地开发的地质依据。

1933年春天,地质及测量专员再度入陕测量地形,一路由潘钟祥带领调查横山一带的油页岩,写有《陕西油母页岩地质》一文,一路颜惠敏带领测绘了延长、延川地形图,绘制了《陕北油矿区地形图》。 9月下旬,王竹泉,潘钟祥等再次前往陕北复勘石油地质,在永坪西南发现地形倾角有超过五十度的储油构造,推翻了美孚地质师认为延长、延川等地区地势平缓,没有储油的显著构造的说法,也在永坪西南测得新井位图。地质调查所多次地质勘查工作前所未有,在此基础上王竹泉与潘钟祥写成《陕北油田地质》一文,为后面的陕北油田进一步开发作了良好准备。数次地质勘查结果不仅在舆论上推翻了美孚开发的错误观点,证明陕北并非无油可办,也使国民政府清晰认识了陕北油田地质的具体情况,在战时率先对陕北油田进行下一步的开发。

二、陕北油矿探勘处的成立

勘探石油事关国防,开发陕北石油须细致规划,首先物色负责探勘的人选十分重要,翁文灏最终选定早先在北大学习过的孙越崎。1927年翁文灏赴吉林穆棱煤矿做地质调查与孙越崎共事结识,1928年孙越崎赴美留学,参观了很多美国的金矿、煤矿和油矿,于1932年8月回国。那时日本已占领东北,他在家停留不到一个月,就从大连经塘沽到北平。而他的这些经历也是翁文灏选定他的重要原因。孙越崎经翁文灏介绍得知当时国家石油资源的状况和国民政府开发国内石油资源的强烈意图,于是答应去国防设计委员会工作负责陕北石油的开发。孙越崎1932年11月任国防设计委员会专员兼矿室主任,旋即开始筹备探勘陕北石油。当时曾在穆棱煤矿担任技师的严爽也从东北到南京会见孙越崎,翁文灏与严爽也熟识,就调他作孙越崎的助手,随后还调派了在穆棱煤矿搞过机械的张心田。张心田是最早的中国石油“后勤部长”,专门负责后勤供应。

主要人选做好定夺,孙越崎,严爽,张心田分工合作,孙越崎与严爽先调查了津浦铁路沿线的煤矿资源,同时派张心田前往上海购置设备器材。此次探勘,计需用钻机五座,冲击式钻机较之旋转式者分量为轻,陕北运道困难,易于搬运;且是项钻机探采两宜;购价复不若旋转式者之昂贵;延长旧存各机又均为冲击式者,搭配凑用,尤感便利。于是新购冲击式钻机三套,分别向德国购进蒸汽机、锅炉,向美国定购钻具、钢丝绳等,其他与上海新中公司制造机械定制。钻探开始钻机器械免不了维修,因而配备了修理厂,分为机械厂、锻工厂、木工厂三厂,其中锻工木工两厂设备较简,费用亦省,分设延长及永坪两区,以期应用方便,机械厂则集中延长,延永两地机械大修均归延长办理。其他零星五金工具除锻铁炉和木料外均由张心田自上海工厂及五金商号购回。

1933年8月相关机器配件已经落实,孙越崎与严爽的煤矿调查工作也结束。9月,孙越崎带张心田从南京出发去陕北,主要与陕省政府商议钻探事宜,再调查石油矿区情况和运输器材的具体路线,当时陕西省长是他复旦时的老师邵力子。孙越崎出国深造前,邵力子曾嘱咐他学成之后一定要回来为国效力,现在看到学生没有食言,不辞辛苦来陕北高原为国家找油,更是全力支持,派了省建设厅的技正赵国宾与他们同行。当时陕北未修公路,孙越崎等人在西安购买了三匹马、两头毛驴向陕北行进,一路上调查了各县地质情况及延长延川的油源分布情况以及调查禹门口煤矿并作了运输线路的调查。后返回南京,确定了机件的“石家庄——太原——临汾——军渡——渡黄河——延水关——延川、延长”的运输路线。

钻探陕北石油准备工作全部就绪,1934年春,国防设计委员会与陕西省政府商定《陕北油矿探勘处组织简章》,并正式成立陕北油矿探勘处。这是国防设计委员会成立以来兴办的第一个事业实体。《简章》明确了陕北油矿勘探处性质任务、组织机构、经营方针。以及商定成立后要保持延长石油官厂独立存在,在不妨碍官厂正常生产下可使用其机件与房屋等。勘探处处长为孙越崎,下设延长和永坪两个矿区,各设主任一人,主任下设矿冶或机械人员一人。延长区借用石油官厂空余的厂房作为处本部的办公室,永坪区办公处係临时租用民房。两区各有会计事务一人。另于延长设机厂,有钳工、锻工、车工等十余人,均由平津地区招雇,至于钻井则借原重原来石油官厂之老钻工(均为当地人),部分也为就地新招雇而临时加以训练者,其他则在当地招雇。当时陕北交通极为不便,报纸信件甚至公文来往都十分费时,所以在延长设专用电台,作为与南京、西安通讯之用,永坪与延长两区则由专用信差往来送信。

勘探处成立后除主要技术人员,还需招聘工人,中国开采和利用石油虽早,但仅民间土法采油从未形成过石油钻井队伍。1907年延长油矿开发时,雇佣的是日本技师和工匠钻井,中国的石油工人为数不多,至1932年石油职工不包括临时工仅有30余人。因此派人赴平津招聘技工为骨干,据1935年的《陕北油矿勘探处工作报告》记载:“所遗延长油矿技术员一职,以单喆颖兼任,此外并随带技工六名同往,不足又续招六名。”同时吸收延长石油官厂待工的钻井工人,还有当时搬运机件后自愿留在矿上的民夫,组成了100余人的钻井队伍,这是中国近代石油史上首次形成的具有一定规模的石油钻井队伍,是我国第一支油矿钻井队。

陕北油矿探勘处的成立,使得陕北石油探勘工作与以往开发相比有了更细化的部署,无论是技术人员的调配,探勘处规章制度的设置等,都是下一步开发更为坚实的铺垫。

三、石油钻探与提炼

石油钻探之前,定购机器到达上海,1934年4月18日孙越崎带领勘探处人员前往分批启运钻机,总计约99吨。经京沪、津浦、陇海、平汉各铁路运达石家庄,后转正太铁路运至太原,雇卡车运到汾阳经离石至军渡,最后用木船沿黄河下放至延水关。孙越崎亲自指挥雇妥船只,将百余吨器材装船后编列号数,排队开行,浅滩处由水路熟、经验多之老舵工合作掌舵把桨躲过,直到安全抵达延水关。器材抵延水关后,孙越崎发现从延水关至延长县的一百多里路仍难以通行,他说到:“虽然事前我早已与邵先生联系好,由省政府令知延川县长将延水关到延川县城的小道加以修整扩展,以利运输器材,邵先生也函告我已通知县府照办。但等到我们的探勘器材运到延水关时,这条小路根本没有修整。”孙越崎开始招募脚夫和骡马驮队,但延长延川均是穷县,蓄养骡马者少且治安不稳,以往公家运东西总不给或少给报酬,因而赶骡马的人都躲避不愿接活。孙越崎便想出办法:“在从延长到延川的大路沿线电线杆上遍贴布告,说明从延水关运输机件到延川和延长县城,招雇人力驴马,先给运费,然后启运。”这才招募到所需要的骡马人力,当时的受雇人员们称给公家运输,运费不少并且先给后运是先前未有的。近百吨器材用骡轿及骡马驮运,装配上颇不简单,其中最大件还动员了十六人力抬运。除此之外整捆超过千斤重钢丝绳,他们:“……分成数个小捆,装载几匹骡子上。拖开丈把长的几小段,用麻布包扎起来,很容易的运到。经检验毫无损伤……”机器开始运输,一面向延长驮运,一面即陆续安装,前后运输次序,配合颇为适当。

至11月25日,所有应运机件全部运抵目的地。据统计,为转运设备雇用了“骡子444头,骡轿166乘,抬夫418名,在7月9日至9月5日间,分别运往延长和永坪”。在其之后的工作纪要中也记述了:“总计由上海至延长或永坪,约20260公里,经过铁道1700公里,汽车路290公里,水程200公里,旱道100公里,运费共计18078元,每公吨运费约合190元。”这次运输是中国石油史上史无前例的,也是极其艰难的。

人员和设备均到达陕北后,孙越崎认为:“勘查方法,一县多打钻眼几处,凡美国以前所作过地方,本会即不再钻探。因不明白该地石油究竟如何,为要证明是否石油丰富以解决疑难问题,故决意作精确之钻探。”根据陕北地质考查,延长以县西门外及烟雾沟一带为开凿区域,永坪主要根据地质调查中岩层的倾斜情况,当时具体拟定钻井地点如下表:

表1 延长拟钻探井眼及位置

表2 永坪拟钻探井眼及位置

井位拟定,即展开钻探工作,除运来的三部钻机外,借用延长石油官厂原有的两部钻机,共五部钻机开始勘探。当时延长用一部钻机,延长附近的烟雾沟用钻机一部,延川县永坪镇附近用钻机两部同时进行钻探,从1934年7月至1935年4月底,勘探处总计在延长及其附近烟雾沟凿井四口,在延川永坪镇附近凿井三口,均属浅井,最深不过140余公尺,有二井见油,一在延长县城西门外,一在永坪镇之东约五公里,每日均产油十余桶。油矿探勘处开钻的第一口井是延长101 井,于9月5日开钻,位于石油官厂的第一井东南一百多米处,钻深在52米处见油,最终钻深112米停钻,初日产量1.5吨,试采数天获得较可观的工业油流,之后12月6日完井,据统计产原油21.59吨。钻探工作刚开始孙越崎接到翁文灏的电报,但当时在101井生产关键时刻,便一直到10月初才前往会面。11月2日102 井开钻顺利,于40 米见油,井深149 公尺。1935年开钻的103、104 井,产油极少。1934年10月间开始筹钻201 井,井场在永坪镇东五公里处,十二月正式开钻,随即安装202 井钻机,旋亦开钻,到十二月间201井钻深百十余公尺见油,每日出油近廿桶,产油送往延长。这口井是当时延长石油厂产量最高井,证明了永坪构造是一个具有工业开发前景的含油构造。202井位于石窑坪西北里许之峪子沟口山坡间,因坡势险峻,工作颇为不便,上月初旬,开始动工挖土,达40 公尺,架设橹台游梁,立主动轮,装置机器,建筑房舍,于十五日开凿砂岩、页岩、煤等层,刻已凿深五十余公尺。1935年2月开采位琵琶沟201井之西南的203井,相距约半里许,已于四月钉橹台架,十八日立主动轮,定二十日开钻。

陕北油矿探勘处钻探期间原油产量没有全面统计,《延长油矿史》里1934年产油量为44 吨,勘探处的报告记载1935年3月产油28吨。

孙越崎离开后严爽代理处长,继续主持钻探,他通过捞油法和抽油法采得原油于延长石油官厂提炼。永坪钻出原油装桶之后以驴和马驮运至延长提炼出成品,仅销售于当地及附近各县,最远至西安。勘探处用大号炉制挥发油,灯油,汽油,白蜡和重油五种,二号炉主要将重油提炼为黑蜡油和油渣两种。主要燃料以木柴为主,大号炉炼制时间需36小时,燃耗木柴两吨,挥发油产量为9公斤,汽油为237.5公斤,灯油1317.5公斤,白蜡410公斤,重油1300 公斤,转入二号炉炼制之后得黑蜡570 公斤。这也是中国人第一次炼出汽油,而且自此柴油机就用上了自产的柴油,不再由外地运来。1935年4月底5月初,陕北工农红军先后占领了延长、永坪等地区,油矿被红军接收,从“官营”回归“人民政权”。陕北油矿探勘处的工作至此告一段落,国防设计委员会对陕北石油的开采也就此停止。

国民政府的陕北油矿探勘处对陕北石油的开采价值的认识体现在,他们的工作纪要提到:“就已经钻探之延长四钻,永坪三钻而言,所储油量似只能供给小范围用油之需要,除非再经地质考查,另择地点再度钻探,觅得新辟油源,一时自难,即言具有若何国营油矿之价值。但在此短期间内,幸能求得以上近似之结论,且有不可少与地质调查工作表裹相互参证之点,最低限度亦足以使国人心目中,对于陕北油田之一部分,得有更深切之认识,虽因政治关系未竟全功,然此项钻探工作之进行,未始不涵有相当意义而可引为慰藉者焉。”

国民政府探勘陕北石油的规模不大,开采时间也非常短,但却是国民政府兴建的第一个油矿,也是当时第一个大型企业,累计投资几十万元,对于当时的石油工业开发无疑是巨大的考验。

四、结语

通过国民政府在抗战初期对陕北石油的勘探过程的追述,可得出如下结论:第一,地质家们从实践中驳斥了贫油论,运用科学与实践结合的方式先后五次对陕北石油地质的调查,提出与美孚地质家相左的观点,形成对陕北油田地质新认识,更正多年前的错误地质观点,调查成果也成为创立陆相生油理论的基础,继而形成我国石油地质理论的雏形。第二,这也是九一八事变后,国民政府为寻求战略物资的一次伟大尝试。当时探勘拟定的井位,虽多数并未得以开发,仅因时局政治变化而暂停,但并不是对这一地区石油资源的放弃与终止,反而持续影响着延长油矿本身及整个陕北地区石油的发展。第三,对陕北石油的勘探为其他地区开发,特别是玉门油矿的开发奠定基础。在石油资源的开发研究中积累了经验、储备了人才,探勘处留在陕北的两台钻机支援了玉门油矿的成功开发。除此之外翁文灏、孙越崎、严爽等人及其他探勘处石油工人为随后四川油矿勘探处的成立发展提供了技术人员、组织架构等方面的支持。第四,这次开发是中共在其后开展延长油矿复产的基础,为其后开展更大规模的生产,为战争的胜利作出了重要贡献。这段石油开发历程创造了很多个石油史上的第一次,而第一次意味着艰巨不易。石油地质家艰苦环境下的多次探索,交通不发达的情况下,紧靠人力畜力将大型钻井机器完好无损的运输抵达钻探地,以及坚定为国防作出贡献的信念,推动了中国石油工业砥砺前行。

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