转向剂和使用了其的坑井的龟裂的堵塞方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种转向剂，其为在水中的溶解性的控制优异的转向剂，在利用水力压裂法的挖掘方法中，在坑井的龟裂的堵塞初始不易溶解、且在不再需要进行堵塞后溶于水而能够容易地去除。本发明专利技术的转向剂含有平均粒径为800～2000μm的粉末状的聚乙烯醇系树脂。800～2000μm的粉末状的聚乙烯醇系树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转向剂和使用了其的坑井的龟裂的堵塞方法


[0001]本专利技术涉及转向剂(Diverting Agent)和使用了其的坑井的龟裂的堵塞方法，更详细而言，涉及利用水力压裂法的挖掘工艺施工时使用的转向剂和使用该转向剂来堵塞坑井的龟裂的方法。

技术介绍

[0002]为了采集石油、其它地下资源，而广泛采用了向地下的页岩(shale)层注入高压的水而使其产生龟裂的水力压裂法。利用水力压裂法时，首先利用钻垂直地挖掘地下数千米的纵孔(垂直坑井)，在到达页岩层时再水平挖掘直径十厘米～数十厘米的横孔(水平坑井)。用流体充满垂直坑井和水平坑井内，将该流体加压，由此自坑井生成龟裂(fracture)，处于页岩层的天然气、石油(页岩气
·
油)等由上述龟裂流出，因此将其回收。若根据这种手法则通过龟裂的生成，坑井的资源流入断面增大，可以有效地进行地下资源的采集。
[0003]上述水力压裂法中，在通过流体加压而生成龟裂之前，在水平坑井中进行被称为穿孔(Perforation)的预爆破。通过这种预爆破，从坑井向生产层打通穿孔。然后，通过在该坑井内压入压裂流体，在这些穿孔流入流体，通过对这些穿孔施加载荷，在这些穿孔产生龟裂，生长为适于资源采集的尺寸的龟裂。
[0004]在水力压裂法中，为了使已经生成的龟裂生长得更大、或生成出进一步多的龟裂，使用被称为转向剂的添加剂将已经生成的龟裂的一部分暂时性地堵塞。通过用转向剂将龟裂的一部分暂时性地堵塞、在该状态下对填充到坑井内的压裂流体加压，流体浸入到其它龟裂内，由此能使其它龟裂生长得较大或产生新的龟裂。
[0005]如上所述，转向剂是为了将龟裂暂时性地堵塞而使用的，因此使用在一定期间内可以维持其形状、在采集天然气、石油等时水解而消失的转向剂。例如提出了使用聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)等水解性树脂作为转向剂的各种技术。
[0006]专利文献1中提出了在生物降解性脂肪族聚酯系树脂之中含有生物降解性高的聚乙醇酸的坑井挖掘用临时填缝剂。
[0007]另外，专利文献2中提出了一种粉体，其包含作为生物降解性树脂的聚乳酸的颗粒，施加于孔径500μm的筛时没有通过的颗粒为50质量％以上、并且具有51度以上的休止角。
[0008]而且，专利文献3中提出了一种水解性颗粒，其具有：分布有用于在聚乳酸中调整该聚乳酸的水解性的生物降解性高的聚草酸盐(酯)的微细颗粒的分散结构，平均粒径(D
50
)处于300～1000μm的范围内，具有短径/长径比为0.8以上的圆度。
[0009]而且，另外专利文献4中提出了一种聚草酸盐(酯)颗粒，其平均粒径(D
50
)处于300～1000μm的范围内，具有短径/长径比为0.8以上的圆度。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：国际公开第2015/072317号
[0013]专利文献2：日本特开2016
‑
56272号公报
[0014]专利文献3：日本特开2016
‑
147971号公报
[0015]专利文献4：日本特开2016
‑
147972号公报

技术实现思路

[0016]专利技术要解决的问题
[0017]根据资源的收集场所，有成为40～60℃的低温的场所，但聚乙醇酸、聚乳酸等在前述那样的低温域下生物降解速度慢，因此存在直至去除需要花费相当多的时间的问题。
[0018]另外，即使使用容易溶于水的材料，在溶解过快的情况下，也存在即使暂时堵塞了龟裂，但在进行水力压裂法的期间无法保持充分的堵塞性的担心。
[0019]因此，本专利技术的课题在于提供一种转向剂，其是在水中的溶解性的控制优异的转向剂，在利用水力压裂法的挖掘工艺中，在坑井的龟裂的堵塞初始不易溶解、且在不再需要进行堵塞后溶于水而能够容易地去除。
[0020]用于解决问题的方案
[0021]本专利技术人等进行了深入研究，结果发现：平均粒径为800～2000μm的范围的粉末状的聚乙烯醇系树脂能够抑制添加至水中后的初始溶解性，另一方面在经过一定期间后(例如，7天后)几乎完全溶解，以至完成了本专利技术。
[0022]即本专利技术的特征在于以下的(1)～(6)。
[0023](1)一种转向剂，其含有平均粒径为800～2000μm的粉末状的聚乙烯醇系树脂。
[0024](2)根据前述(1)所述的转向剂，其中，将前述聚乙烯醇系树脂1g浸渍于23℃的水100g中1小时时的前述聚乙烯醇系树脂的残留率为50质量％以上。
[0025](3)根据前述(1)或(2)所述的转向剂，其中，将前述聚乙烯醇系树脂1g浸渍于40℃的水100g中7天时的前述聚乙烯醇系树脂的残留率为10质量％以下。
[0026](4)根据前述(1)～(3)中任一项所述的转向剂，其中，前述聚乙烯醇系树脂的皂化度为90～100摩尔％。
[0027](5)根据前述(1)～(4)中任一项所述的转向剂，其中，前述聚乙烯醇系树脂为具有亲水性改性基团的聚乙烯醇系树脂。
[0028](6)一种坑井的龟裂的堵塞方法，其为暂时性地堵塞坑井中生成的龟裂的方法，通过坑井内的流体的流动使前述(1)～(5)中任一项所述的转向剂流入龟裂中。
[0029]专利技术的效果
[0030]本专利技术的转向剂含有水溶性的聚乙烯醇系树脂粉末，该聚乙烯醇系树脂粉末的平均粒径为800～2000μm。尽管该聚乙烯醇系树脂粉末添加至水中后初始的溶解性低(即，溶解于水中时的残留率高)，但在经过一定期间后(例如，7天后)能够溶解而几乎全部消失。因此，本专利技术的转向剂对于坑井的龟裂具有充分的堵塞性且在堵塞后溶解于水中而可容易地去除。
[0031]因此，本专利技术的转向剂可以适宜用于在天然气、石油等的挖掘工作中进行的水力压裂法。
具体实施方式
[0032]以下对于本专利技术进行详细说明，但它们是示出优选的实施方式的一个例子，本专利技术不限定于这些内容。
[0033]需要说明的是，术语“聚乙烯醇”有时简称为“PVA”。
[0034]另外，本说明书中，分别地，(甲基)烯丙基是指烯丙基或甲基烯丙基，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0035]另外，本说明书中，“质量”与“重量”含义相同。
[0036]本专利技术的转向剂含有平均粒径为800～2000μm的粉末状的聚乙烯醇系树脂。
[0037]〔PVA系树脂〕
[0038]本专利技术中使用的PVA系树脂是对将乙烯基酯系单体聚合而得到的聚乙烯酯系树脂进行皂化而得到的、以乙烯醇结构单元为主体的树脂，具有皂化度相当的乙烯醇结构单元和未皂化部分的乙酸乙烯酯结构单元。
[0039]本专利技术中，作为PVA系树脂，除了未改性PVA系树脂之外，还可以使用：在制造聚乙烯酯系树脂时使各种单体共聚、将其皂化而得到的改性PVA系树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种转向剂，其含有平均粒径为800～2000μm的粉末状的聚乙烯醇系树脂。2.根据权利要求1所述的转向剂，其中，将所述聚乙烯醇系树脂1g浸渍于23℃的水100g中1小时时的所述聚乙烯醇系树脂的残留率为50质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的转向剂，其中，将所述聚乙烯醇系树脂1g浸渍于40℃的水100g中7天时的所述聚乙烯醇系树脂的残留率为10质量％以...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野泰广，谷口亮辅，风吕千津子，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：