地下资源的开采方法和用于该方法的水解性阻断剂技术

本发明专利技术的地下资源的开采方法包括：对填充在具有形成于其中的龟裂的坑井中的流体加压，由此生成龟裂或者进一步使龟裂成长，并且通过这些龟裂提取地下资源，所述开采方法的特征在于，将用于阻断用于临时堵塞所述龟裂的流路控制材料的水解性阻断剂压入到所述流体中。

Method for exploiting underground resource and hydrolytic blocking agent for said method

Including the mining method of the invention of the underground resources: the pressure on the fluid filled with cracks formed therein in the pit, the resulting crack or further crack growth, and crack through the extraction of underground resources, characterized in that the mining method, will be used for blocking a flow path for the hydrolysis of temporary plugging cracking the control of material blocking agent is pressed into the fluid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】地下资源的开采方法和用于该方法的水解性阻断剂
本专利技术涉及通过利用水压破碎法提取诸如石油、天然气和页岩气等地下资源的方法。
技术介绍
为了提取地下资源，现在已经广泛地采用基于水压破碎法的方法。根据该方法，如在专利文献1中也公开的，通过使用钻井机钻取而形成的坑井(orechute)用流体填充。然后对该流体加压以在坑井中生成龟裂(cracks)，从而通过龟裂提取诸如石油(油类)和气体等地下资源。该方法也称为水压破碎法，用于该方法的流体也称为压裂液(fracturingfluid)。根据该方法，所形成的龟裂大大地有助于增大坑井的资源流入截面并且能够高效地提取地下资源。因此，该方法已经广泛地用于提取特别是从地中相对浅的位置存在的沉积岩产生的页岩气。这里，在水压破碎法中，在通过对流体加压而生成龟裂之前，在水平坑井中执行称为穿孔(perforation)的预先爆破(preliminaryblasting)。由于预先爆破，在坑井的深部生成相对大的龟裂以及许多小龟裂。其后，将流体压入坑井内。即，流体流入龟裂中，从而对龟裂施加负荷；即，龟裂成长为适于提取资源的足够大的尺寸。通过使用压裂液，水压破碎法如上所述生成龟裂并且通过龟裂提取资源或气体。这里，水压破碎法经常使用水解性材料以临时堵塞龟裂。例如，经常使用流路控制剂(divertingagent)以用于临时堵塞已生成的龟裂的一部分。即，在已形成的龟裂的一部分用流路控制剂堵塞的同时，坑井内所填充的流体被加压。因此，流体侵入其它龟裂内，于是该龟裂尺寸增大。因而，可以有效地生成许多大龟裂。作为流路控制剂，使用水解性材料。这是因为流路控制剂必须具有在其临时堵塞龟裂之后经历经时分解的性质。专利文献1和2公开了使用聚乳酸的粉末和聚乳酸的纤维状物作为流路控制剂。这样的流路控制剂经历经时水解并消失。因此，流路控制剂不会残存在地中，有效防止环境污染，并且也不会阻碍诸如气体和油类等资源的提取。此外，为了使龟裂不通过地中的压力而崩塌，龟裂支撑材料(cracksupportmaterial)经常填充在通过对填充在坑井内的流体加压而生成的龟裂内。龟裂支撑材料也称为支撑剂(proppant)。作为支撑剂，通常使用诸如砂等粒状物。然而，通常，流体(压裂液)在支撑剂颗粒分散在其中的状态下压入。因而，将支撑剂颗粒压入到生成的龟裂内。专利文献3公开了使用聚乳酸的纤维状物作为支撑剂的输送剂。即，专利文献3教导了聚乳酸的纤维状物也是能够与支撑剂一起侵入龟裂内的水解性材料，在经过一定时间后，经历水解并且消失，因此不残存在地中且有效地避免环境污染。进一步，随着聚乳酸的纤维状物压入到龟裂内，其后经历水解，在龟裂内生成通道状结构(channel-likestructure)，确保气体和油类的流出路径。因此，使得可以高效地提取资源。此外，作为上述水解性材料的聚乳酸的粉末或纤维状物经常用作作为用于支撑龟裂的材料的支撑剂。现有技术文献：专利文献：专利文献1：US7,775,278专利文献2：US7,036,587专利文献3：US7,833,950
技术实现思路
专利技术要解决的问题在如上所述通过龟裂提取诸如气体和油类等资源时，经常发生不能如所期望地生成龟裂。即，气体通过龟裂流出，并且由于气体的压力而变得难以使龟裂充分程度地成长。或者，随着龟裂生成，压力由于流出的气体而趋向于提高，导致的问题在于，变得难以施加用于生成龟裂的压力。进一步，气体的泄漏经常使得难以进行用于产生龟裂的加压操作。此外，如果通过用流路控制剂堵塞已经形成的龟裂的一部分并且在该状态下将流体压入到坑井内，则由于龟裂的堵塞不充分使得流体流入到龟裂内。结果，流体压力不能有效地作用于其它部分，因此，变得其它龟裂的生成或成长困难。此外，流路控制剂经常突然(unexpectedly)水解，而无法发挥其效果。因此，本专利技术的目的是提供借由通过使用流体在坑井中形成的龟裂开采地下资源的方法，所述方法能够在一定时间内抑制气体从龟裂内流出或者抑制流体流入到龟裂内。本专利技术的另一目的是提供用于实施上述开采方法的阻断剂。用于解决问题的方案根据本专利技术，提供一种地下资源的开采方法，其通过对填充在形成了龟裂的坑井中的流体加压，使龟裂进一步生成或成长，通过龟裂来提取地下资源，其中将水解性阻断剂(hydrolysis-blockingagent)压入到所述流体中以阻断用于临时堵塞龟裂的流路控制剂。根据本专利技术的开采方法，期望的是：(a)玻璃化转变温度(Tg)低于开采环境温度的水解性树脂用作水解性阻断剂；(b)将水解性阻断剂与流路控制剂一起压入到流体中；(c)在龟裂用流路控制剂至少部分地堵塞之后，将水解性阻断剂压入到流体中；(d)作为水解性阻断剂，使用结晶指数△Hm为70J/g以下的水解性树脂，所述结晶指数△Hm由DSC的第一次升温时的曲线求得且由下式(1)表示：△Hm＝△Hm’-△Hc(1)式中，△Hm’是由熔融吸热峰的峰面积计算的熔融热量(J/g)，△Hc是由基于结晶化的放热峰的峰面积计算的放热量(J/g)；(e)水解性阻断剂是引入了除草酸以外的二元酸单元的共聚聚草酸酯；和(f)脂肪族聚酯用作用于临时堵塞龟裂的水解性材料。根据本专利技术，进一步，提供一种水解性阻断剂，其用于添加至坑井中所填充的开采用分散液中，所述水解性阻断剂具有由DSC的第一次升温时的曲线求得且由下式(1)表示的结晶指数△Hm：△Hm＝△Hm’-△Hc(1)式中，△Hm’是由熔融吸热峰的峰面积计算的熔融热量(J/g)，△Hc是由基于结晶化的放热峰的峰面积计算的放热量(J/g)。在上述阻断剂中，期望的是，水解性树脂是引入了除了草酸以外的二元酸单元的共聚聚草酸酯。专利技术的效果根据本专利技术的开采方法，通过对填充在坑井中的流体(开采用分散液)加压而在坑井中生成龟裂，并且通过龟裂提取地下资源(例如，页岩气和天然气)。这里，特别重要的特征在于，使用水解性阻断剂以阻断用于堵塞已生成的龟裂而存在的水解性流路控制剂。如前所述，坑井内生成的龟裂经常用粒状或纤维状水解性材料堵塞，并且流体压入到坑井内。因此，由于流体的加压，使得生成新龟裂或者龟裂进一步成长。这里，如果龟裂的堵塞不充分，则不能有效地进行流体加压。于是流体通过水解性材料中的间隙而流入龟裂内，或者气体通过间隙而从龟裂内流出，损害通过流体的加压。此外，如果水解性材料突然水解，则造成曾经堵塞的龟裂打开。然而，根据本专利技术，堵塞龟裂的水解性流路控制剂(粒状或纤维状)用上述阻断剂阻断，流路控制剂的颗粒牢固地结合在一起，有效地堵塞流路控制剂间的间隙，有效地抑制流体流入到龟裂内或者有效地抑制气体通过龟裂流出，有效地进行通过流体加压，并且可以在坑井内生成许多开采资源所必要的龟裂。此外，伴随流路控制剂的颗粒被阻断，流路控制剂获取与水接触的减少的表面积，并且抑制突然水解。因此，可以表现出由于阻断剂而产生的延迟效果。此外，由于阻断剂具有水解性，经过一定时间之后，阻断剂与水解性材料一起经历水解并且消失。因此，龟裂打开，并且可以通过龟裂有效地提取资源。也没有引起由阻断剂的残存而产生的环境污染的问题。附图说明[图1]是说明本专利技术的原理的图。[图2]是示出用于本专利技术的阻断剂的效果的图。[图3]示出实验例中合成的聚草酸乙二酯(p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下资源的开采方法，其通过对填充在形成了龟裂的坑井中的流体加压，使龟裂进一步生成或成长，通过龟裂来提取地下资源，其中将水解性阻断剂压入到所述流体中以阻断用于临时堵塞龟裂的流路控制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.19 JP 2014-2344061.一种地下资源的开采方法，其通过对填充在形成了龟裂的坑井中的流体加压，使龟裂进一步生成或成长，通过龟裂来提取地下资源，其中将水解性阻断剂压入到所述流体中以阻断用于临时堵塞龟裂的流路控制剂。2.根据权利要求1所述的开采方法，其中玻璃化转变温度(Tg)低于开采环境温度的水解性树脂用作所述水解性阻断剂。3.根据权利要求1所述的开采方法，其中将所述水解性阻断剂与所述流路控制剂一起压入到所述流体中。4.根据权利要求1所述的开采方法，其中在所述龟裂用所述流路控制剂至少部分地堵塞之后，将所述水解性阻断剂压入到所述流体中。5.根据权利要求2所述的开采方法，其中作为所述水解性阻断剂，使用结晶指数△Hm为70J/g以下的水解性树脂，所述结晶指数△Hm由DSC的第一次升温时的曲线求得...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川成志，片山传喜，
申请(专利权)人：东洋制罐集团控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP