CN107619593A - 一种钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔工具用橡胶构件，其在温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力下降率为5％以上、特别优选为50％以上，含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性，该构件优选为密封构件、封堵球、球座、或者保护构件；以及还公开了具备该橡胶构件的钻孔工具、以及使用该钻孔工具的油气资源的回收方法。

Description

一种钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的 回收方法

本申请是申请日为2014年6月24日、申请号为201480024909.9、发明名称为：“一种钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于生产石油或者天然气等油气资源、回收油气资源的钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法。

背景技术

石油或者天然气等的油气资源是通过具有多孔性及渗透性的地下层的井，来进行挖掘和生产。上述井为油井或者天然气井。有时统称为“坑井”。伴随着能源消耗的增大，坑井也不断高深度化，目前世界上已经有深度超过9000m的挖掘纪录，在日本也有超过6000m的高深度坑井。在可继续采掘的坑井当中，为了能够继续从伴随着时间流逝而渗透性降低的地下层，以及原本渗透性就不充分的地下层当中有效地采掘油气资源，专利文献1公开了对生产层进行刺激(stimulate)的技术，作为刺激方法已知有酸处理以及水力压裂法。酸处理是将盐酸和氟酸等酸注入到生产层，令岩盘的反应成分即碳酸盐、粘土矿物、硅酸盐等溶解，从而增加生产层的渗透性的方法，不过存在使用强酸而产生的诸多问题，此外存在包括各种对策在内的成本增加的问题。为此，利用流体压在生产层上形成细孔的穿孔(perforation)、形成裂缝(fracture)的水力压裂法，也称为“压裂(fracturing)”受到了关注。

水力压裂法是利用水压等流体压，以下简单称为“水压”，来令生产层出现穿孔和裂缝的方法，通常为挖掘出一个垂直的孔，接下来令垂直的孔弯曲，在地下数千m的地层内挖掘出水平的孔之后，将压裂液等流体以高压输送到这些坑井孔，即为了形成坑井而设置的孔中，该孔也称为“钻孔”，利用水压令高深度地下的生产层，即生产石油或者天然气等的油气资源的层发生裂缝(fracture)等，通过该裂缝等刺激采集、回收油气资源的生产层的方法。水力压裂法在对于所谓的页岩油(页岩中成熟的油)、页岩气等非常规资源的开发方面也很有效，为此受到了关注。

利用水压等流体压形成的裂缝(fracture)等，在没有水压的情况下立刻会因为地层压力而封闭。为了防止裂缝(fracture)的封闭，在高压输送的压裂液，也就是用于压裂的坑井处理流体中包含支撑剂(proppant)，然后输送至坑井孔内，向裂缝(fracture)配置支撑剂。作为压裂液中含有的支撑剂，使用有无机或者有机材料，不过因为能够尽可能长时间，于高温高压的高深度地下环境中防止裂缝的封闭，因此以往使用硅石、矾土或其他无机物粒子，通常使用砂粒，例如20/40目的砂等。

作为压裂液等利用高压输送的坑井处理流体，可使用各种类型的水基、油基以及乳浊液。坑井处理流体需要具有可将支撑剂搬运到坑井孔内产生裂缝的地方的功能，因此通常要求具有规定的粘度，支撑剂的分散性良好，并且还要求事后处理简便，环境负荷小等。此外，压裂液中有时候还含有沟槽(channelant)，其目的在于在支撑剂之间形成能够流通页岩油、页岩气等的流路。由此，在坑井处理流体当中，除了支撑剂之外，还使用了沟槽、胶凝剂、阻垢剂、用于溶解岩石等的酸、摩阻减低剂等各种添加剂。

为了使用高压输送的流体，在高深度地下的生产层，即生产页岩油等石油或者页岩气等天然气等油气资源的层，利用水压产生裂缝和穿孔，通常采用以下的方法。也就是说，对于在地下数千m的地层内挖掘的坑井孔即钻孔，从坑井孔的前端部一边依次进行封堵，一边对规定区域进行部分封闭，利用高压将流体送入该封闭的区域内，从而令生产层产生裂缝和穿孔。接下来，封闭下一个规定区域，通常比之前的区域更靠近外侧，即靠近地上一侧的区域，令其产生裂缝和穿孔。以下反复实施该工序，直到所需要的封堵和裂缝以及穿孔形成为止。

不光是新坑井的挖掘，对于已经形成的坑井孔的期望区域，也可以再度进行生产层的刺激。这个时候，一样重复坑井孔的封闭和压裂等操作。此外，为了进行坑井的最后加工，封闭坑井孔以切断来自下部的流体，对上部进行最后加工之后，解除封闭。

作为进行坑井孔的封闭以及压裂等的方法，已知有各种方法，而在专利文献2至专利文献4中公布了能够进行坑井孔的封闭和固定的堵塞器，也称为“炮栓”、“桥塞”、“封隔器”等。例如，在专利文献2中，公布了一种坑井挖掘用的钻孔堵塞器，以下简单称为“堵塞器”，具体而言，该堵塞器具备：在轴向上具有中空部的心轴即主体，在与心轴的轴向正交的外周面上沿着轴向具备环或者环状构件(annularmember)、第一圆锥状构件(conicalmember)、由卡瓦(slip)、以及由弹性体或者橡胶等形成的可锻元件(malleableelement)、第二圆锥状构件以及卡瓦、以及防旋转装置(anti-rotation feature)。利用该坑井挖掘用的钻孔堵塞器进行的坑井孔封闭如下所示。也就是说，通过将心轴在其轴向上移动，令环或者环状构件与防旋转装置之间间隙缩小，同时令卡瓦同圆锥状构件的倾斜面抵接，且通过沿着圆锥状构件前进，而朝向外侧放射状扩大并同坑井孔的内壁抵接，从而固定在坑井孔上，以及可锻元件直径扩大变形并同坑井孔的内壁抵接，从而封闭坑井孔。在心轴上存在轴向的中空部，通过在其上面设置球体等，能够封闭坑井孔。

此外，在专利文献5中，公布了一种套筒系统，有时候也称为“flack sleeve”，其在套筒(c)内，在套筒轴向上以规定数量可移动的依次排列在中心部贯通通道(passageway)而设置的裂缝套筒活塞(fracture sleeve piston)，有时候也称为“活塞”或者“柱塞孔塞”，从而令期望的活塞通道选择性地封闭，从而隔离活塞的上下空间，在坑井孔内形成封闭的隔离区域(isolation zone)，利用空气和流体对该隔离区域进行加压，从而破坏在套筒上预先构成的较脆弱的地方，令坑井孔内壁产生穿孔或者裂缝。具体而言，通道的封闭是利用另外提供的封堵球(ball sealer)，有时候也简单称为“球”来进行的，为了切实地进行封闭，在设置在活塞上的通道中，封堵球抵接的位置具备球阀座(ball valve seat)。球阀座(ball valve seat)，通常称为“球座”或者简单称为“座”，可与活塞主体形成为同一个构件，也可以形成为与之不同的构件。

坑井挖掘用的钻孔堵塞器在坑井完成之前被依次配置在坑井内，而在开始生产页岩油等石油或者页岩气等天然气的阶段，需要将它们去除，至于天然气，以下有时候会统称为“石油和天然气”或者“石油或天然气”。通常，堵塞器不会被设计成可在使用后解除封闭并回收的构造，因此要使用压裂(mill)、钻穿(drill out)等其他方法进行破坏或碎片化，从而进行去除，而压裂和钻穿需要较多的经费和时间。此外，也有特殊设计的、在使用后可收回的堵塞器(retrievable plug)，不过由于堵塞器设置在高深度地下，因此要将其全部回收，要耗费大量经费和时间。

如专利文献2中所述，作为形成堵塞器的材料，可以广泛地例示出金属材料，如铝、铁、不锈钢等，以及纤维、木材、复合材料以及塑料等，而优选为含有碳纤维等强化材料的复合材料，特别是环氧树脂、酚醛树脂等聚合体复合材料，且心轴由铝或者复合材料形成。另一方面，球等除了前面中说明的材料外，还可以使用利用温度、压力、pH值即酸、碱等来降解的材料。然而，在专利文献2中，关于钻孔工具和其构件的任意一种，并没有说明是否使用包含生物可降解材料的材料。

专利文献3中公布了一种含有暴露在坑井内环境中会降解的生物可降解材料的一次性钻孔工具即钻孔堵塞器等，或者其构件，作为生物可降解材料，公布了聚乳酸等脂肪族聚酯等降解性聚合体。另外，专利文献3中记载有以下构件的组合：在轴向上具有流通孔(flow bore)的圆筒状主体构件(tubular body member)；在同该圆筒状主体构件的轴向正交的外周面上，沿着轴向将由上部密封元件、中心密封元件以及下部密封元件组成的封隔器元件集合体(packer element assembly)；卡瓦以及机械性卡瓦主体(mechanical slipbody)。此外，还公开了在圆筒状主体构件的流通孔中，通过设置球，从而只允许流体朝向一个方向流动的技术。

此外，在专利文献4中公开了桥塞等钻孔工具等在回收油气资源的坑井挖掘中，进行穿孔和压裂的水压调整装置(hydraulic regulating mechanism)，该装置具备暴露在钻孔条件下会降解的来自金属的元件(metal based element)，以及同该来自金属的元件结合，暴露在钻孔条件下会溶胀的溶胀性构件(swellable component)。在专利文献4中，具体而言，作为来自金属的元件公开了由选自铝、钙或者镁的反应性金属，或者由锂、镓、铟或者锌等合金形成的卡瓦(slip)，或者心轴(mandrel)，此外，作为溶胀性构件公开了由苯乙烯·异戊二烯嵌段共聚物、聚乙烯醇、聚乳酸等形成的密封装置(seal)。作为溶胀性构件公开了暴露在氯化钠等盐分当中，会溶胀50至250％的构件，以及通过暴露于烃环境中会溶胀的构件。

另外，在专利文献5所涉的套筒系统(flack sleeve)中公开了一种可以装卸的堵塞器(detachable plug)，其在开始生产的阶段，为了去除了活塞(柱塞孔塞)，因此取代以往实施的利用钻孔和压裂的方法，通过组合拆除工具(removal tool)和设置在柱塞孔塞顶部的用于容纳拆除工具的止动器(detent)，可以将套筒和活塞用螺纹卡合，或者释放螺纹。

由于对能源资源的确保以及环境保护等的要求在提高，特别是在非常规资源的采掘扩大的情况下，高深度化等采掘条件变得越来越严峻，此外，采掘条件的多样化，例如作为温度调节，伴随着深度的多样化等发展到60℃至200℃左右等多样化。也就是说，作为使用于炮栓、桥塞、封隔器和套筒系统(flack sleeve)等的钻孔工具的钻孔工具构件，需要满足：在数千m的深度地下还能运送构件的机械强度即拉伸特性和压缩特性；在高深度地下的钻孔中的高温和高湿度的环境下，即便同回收对象即烃接触也能够维持机械强度的耐油性、耐水性以及耐热性；在为了实施穿孔和压裂而封闭钻孔的时候，即便是在高压的水压下也能够维持封闭的密封性能等诸特性，再进一步地说，在完成了油气资源回收用坑井的阶段，在该坑井的环境条件下，即如前文中说明的伴随着深度的多样化等，在温度条件等其他方面也会出现多样的环境下，要求兼具容易去除的特性。另外，使用于坑井挖掘用的钻孔工具中，在坑井完成之前是依次配置在坑井内的，并且利用高压流体进行压裂和穿孔等坑井处理，接下来在一些坑井处理结束之后，解除密封，为了能够依次进行下一个坑井处理，要将各种传感器和流路作为钻孔工具构件来配置。这些传感器和流路等，为了避免将钻孔工具配置在地下的坑井孔内之际，由于摩擦或同其他构件的接触和冲突，以及在坑井处理中所使用的高压流体，而产生破损和损伤，需要利用保护构件和保护覆盖物来进行保护，这些也相当于钻孔工具构件，例如使用聚氨酯橡胶等橡胶材料。传感器和流路在发挥所要求的功能时，需要去除该保护构件和保护覆盖物。由此，即便是在保护传感器和流路等的钻孔工具用保护构件上，也要求在具备对保护传感器和流路的保护功能的同时，具备可容易去除或者回收的功能。

因此，在高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化的情况下，要求一种钻孔工具用构件，该构件在能够进行确实的钻孔封闭、进行压裂等坑井处理的操作的同时，还要根据需求在多样化的坑井环境条件下，能够容易地进行去除和流路的确保，有助于减少经费以及缩短工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2005-226031号公报(对应美国专利申请公开2008/038517号说明书)

专利文献2：美国专利申请公开第2011/0277989号说明书

专利文献3：美国专利申请公开第2005/0205266号说明书

专利文献4：美国专利申请公开第2011/0067889号说明书

专利文献5：美国专利申请公开第2010/0132959号说明书

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题的第一个方面为，提供一种钻孔工具用构件，其考虑到高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化，因此在能够进行确实的钻孔封闭、进行压裂等坑井处理的操作的同时，还要根据需求在多样化的坑井环境条件下，能够容易地进行去除和流路的确保，有助于减少经费以及缩短工序。另外，本发明的课题的其他方面为，提供一种具备该构件的钻孔工具，并且提供一种使用该钻孔工具的油气资源的回收方法。

技术方案

本发明者们在为了解决所述课题而进行锐意研究的结果，发现通过选择具备特有机械特性的橡胶构件，能够解决课题，并且完成本发明。

也就是说，根据本发明，能够提供一种钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，(1)于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上，含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性。

此外，根据本发明的第一个方面，作为发明的具体形态，提供以下(2)至(14)的钻孔工具用橡胶构件。

(2)所述(1)所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为20％以上。

(3)所述(1)所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为50％以上。

(4)所述(1)至(3)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积的增加率不足20％。

(5)所述(1)至(3)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积而减少。

(6)所述(1)至(5)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度150℃的水中浸泡72小时后的质量，相对于浸泡前的质量的减少率为5％至100％。

(7)一种钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡72小时后的质量，相对于浸泡前的质量的减少率为5％至100％，含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性。

(8)所述(1)至(7)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其于温度66℃的拉伸断裂应变为50％以上，70％的应变压缩应力为10MPa以上并且压缩断裂应变为50％以上。

(9)所述(8)所述的钻孔工具用橡胶构件，其表面硬度在A60至D80的范围内。

(10)所述(1)至(9)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其在干燥环境下稳定，在温度23℃的水中浸泡6小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡1小时后的50％应变压缩应力的降低率为不足5％。

(11)所述(1)至(10)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其在温度66℃中，相对于压缩应变5％的压缩应力，压缩应变70％的压缩应力的比例为5倍以上。

(12)所述(1)至(11)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其为密封构件。

(13)所述(1)至(11)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其为封堵球或者球座。

(14)所述(1)至(11)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构，其为保护构件。

根据本发明的其他方面，作为发明的具体形态，提供以下(A)和(B)的钻孔工具。

(A)具备所述(1)至(14)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具。

(B)所述(A)所述的钻孔工具，其选自由炮栓、桥塞、封隔器和套筒系统组成的组中。

根据本发明的另一个其他方面，作为发明的具体形态，提供以下(I)至(V)的油气资源的回收方法。

(I)一种油气资源的回收方法，其使用所述(A)或者(B)的钻孔工具。

(II)一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备所述(1)至(16)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解。

(III)一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备所述(1)至(14)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解，所述钻孔工具还具备含有降解性材料的其他钻孔工具用构件。

(IV)所述(III)所述的油气资源的回收方法，其他钻孔工具用构件所含有的降解性材料为聚乙醇酸。

(V)一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备所述(1)至(14)中任一项所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在进行坑井处理之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解，所述钻孔工具用橡胶构件被配置成：同其他钻孔工具用构件相接、并且/或者、覆盖其他钻孔工具用构件。

有益效果

根据本发明的第一个方面，可提供一种钻孔用构件，其为钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，(1)于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上，由此，可在高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化的情况下，进行确实的钻孔封闭，以及压裂等坑井处理的操作的同时，还可根据需求在多样化的坑井环境条件下，容易地进行去除和流路的确保，从而减少经费以及缩短工序。

根据本发明的其他方面，提供了一种钻孔用构件，其具备所述钻孔工具用橡胶构件，由此，可在高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化的情况下，进行确实的钻孔封闭，以及压裂等坑井处理的操作的同时，还可根据需求在多样化的坑井环境条件下，容易地进行去除和流路的确保，从而有助于减少经费以及缩短工序。

根据本发明的另一个其他方面，提供了一种油气资源的回收方法，其为使用所述钻孔工具的油气资源的回收方法，由此，可在高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化的情况下，进行确实的钻孔封闭，以及压裂等坑井处理的操作的同时，还可根据需求在多样化的坑井环境条件下，容易地进行去除和流路的确保，从而有助于减少经费以及缩短工序。

附图说明

图1A是表示本发明所涉及的具备钻孔用橡胶构件的钻孔工具的一个具体例的模式图。

图1B是表示本发明所涉及的具备钻孔用橡胶构件的钻孔工具封闭钻孔的状态的模式图。

具体实施方式

本发明的第一个方面所涉及一种钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上。也就是说，本发明的第一个方面涉及用于回收油气资源的钻孔工具用橡胶构件，此外，本发明的其他方面涉及钻孔工具、以及油气资源的回收方法。

I.钻孔工具以及钻孔工具用橡胶构件

1.钻孔工具

钻孔工具是为了获得页岩油等石油和页岩气等天然气等油气资源，而从地上也包括水上朝向生产层挖掘坑井时设置的，且在坑井完成后用于形成回收油气资源的油气资源流路的钻孔的工具的总称，钻孔也称作“坑井孔”、“地下挖掘坑”。具体而言，有炮栓、桥塞、封隔器、水泥承转器等密封塞等。通常，这些构件为在心轴即芯棒周围安装橡胶制(rubber制)的封堵用构件的结构，密封塞的封堵功能通过心轴即芯棒的拉伸以及/或者压缩，从而橡胶(rubber)变形而起到封堵作用。此外，作为钻孔工具，也可包含具备套筒活塞等的套筒系统(flack sleeve)。

2.钻孔工具用橡胶构件

作为本发明的钻孔工具用橡胶构件，例如为上述钻孔工具即密封塞的封堵用构件等的密封构件，或者套筒系统(flack sleeve)等中使用的球阀座等、钻孔工具用橡胶制的构件。本发明的钻孔工具用橡胶构件的种类、形状和大小没有特别限定。本发明的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上，因此，其能够利用心轴即芯棒的拉伸以及/或者压缩来变形，从而起到封堵作用，同时还具备耐油性、耐水性和耐热性，另外根据需要还可以很容易地降解，因此能够轻松确保去除工作跟流路，有助于减少经费和缩短工序。

II.钻孔工具

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，只要使用该橡胶构件能够达到预期效果，那么对于其种类、形状和大小等，以及具备钻孔工具用橡胶构件的形态没有特别限定。从发挥本发明所涉及的橡胶构件的效果的角度而言，优选选自由炮栓、桥塞、封隔器、套筒系统组成的组中的钻孔工具。

以下，参照图1，关于具有代表性的钻孔工具即炮栓或者桥塞，以下有时候会统称为“堵塞器”，对具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器的结构的具体例进行说明。图1所示的堵塞器具备心轴1、可扩径的环状橡胶构件2、卡瓦3、3’、楔块4、4’、环5、5’，可扩径的环状橡胶构件2相当于作为本发明的钻孔工具用橡胶构件的具体例来使用的使用例。

1.心轴

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，即钻孔工具的具体例所具备的心轴1通常被称为“带芯棒”，截面为大致圆形形状，相对于截面的直径长度足够长，是基本确保堵塞器的强度的构件。堵塞器所具备的心轴1中，截面的直径根据钻孔即坑井孔的大小进行适当选择，即通过选择比钻孔内径稍微小一点的构件，令堵塞器可以在钻孔内移动，另一方面，如下文所述，利用可扩径的环状橡胶构件2的扩径等，具备能够封闭钻孔的大小的直径之差，其长度相对于截面的直径例如为5至20倍左右，但并不局限于此。通常，心轴1的截面的直径在1至30cm左右的范围内，而多数在3至20cm左右的范围内。

〔中空部〕

堵塞器所具备的心轴1可以是内部实心的，但从确保穿孔和压裂初期的流路、减轻心轴的重量、控制心轴的降解速度等角度而言，心轴1优选为具有沿着轴向的中空部的至少一部分的中空心轴，中空部可以令心轴沿着轴向贯通，也可以将轴向上的一端封闭，不让心轴沿着轴向贯通。在心轴1为具有沿着轴向的中空部的情况下，心轴1的截面形状为，由两个划定心轴1的直径即外径以及中空部的外径的两个同心圆来形成的圆环状，该中空部的外径相当于心轴1的内径。两个同心圆的直径比例，也就是相对于心轴1的直径的中空部的外径的比例优选为0.7以下，更优选为0.6以下，进一步优选为0.5以下。若上述的比例过大，则中空心轴的厚度会变得太薄，从而在将堵塞器配置于钻孔内，进行钻孔的封闭和压裂等时，中空心轴的强度，特别是拉伸强度不足，在极端情况下会损伤堵塞器。

〔心轴的外周面以及/或者内周面〕

心轴1的直径以及/或者中空部的外径即直径，可以沿心轴1的轴向而均匀，也可以沿轴向而变化。也就是说，也可以通过使心轴1的直径沿轴向而变化，从而在心轴1的外周面上具有凸部、阶梯部或凹部即槽部等。此外，也可以通过使中空部的直径，即心轴1的内径沿轴向而变化，从而在心轴1的内周面上具有凸部、阶梯部或凹部即槽部等。心轴的外周面以及/或者内周面所具有的凸部、阶梯部或凹部即槽部，在心轴1的外周面以及/或者内周面上，可以作为用于安装固定其他构件的部位而使用，特别是如下文中所述，可以作为用于固定可扩径的环状橡胶构件的固定部，此外，也可以在心轴1具有中空部的情况下，作为用于支撑球的支撑面来使用，所述球用于控制流体的流动。

〔心轴的端部〕

在心轴1的两个端部可以具备螺纹部和扩径部，使得能够卡合用于进行心轴1的拉伸以及/或者压缩的夹具。有关心轴1的拉伸以及/或者压缩，在心轴1的两个端部上施加约20至1000kN、大多情况为25至800kN的高负重，特别是在这些螺纹部和扩径部等，即同夹具的卡合部上根据设计也会出现2至5倍的应力集中的情况。由此，作为心轴1，需要选择能够承受这些高负重的强度的材料，并且在设计方面也需要减少应力的集中。

〔材料〕

作为形成堵塞器所具备的心轴1的材料，只要能够确保堵塞器的基本强度，就没有特别的限制。例如，作为以往用来形成心轴的材料，可以使用通用的铝等金属材料。此外，从不需要耗费太多经费和时间来进行堵塞器的回收和物理性破坏，即压裂和钻穿等的角度考虑，作为形成心轴1的材料，优选使用降解性材料。作为降解性材料，例如可以是压裂液等所使用的土壤中存在微生物，具有利用该微生物进行降解的生物降解性的降解性材料，或者可以是利用压裂液等的溶剂，特别是利用水，更特别地利用酸或者碱来进行降解的具有水解性的降解性材料等，另外还可以是利用其它方法进行化学降解的降解性材料。优选地为利用规定温度以上的水进行降解的水解性材料。另外，如下文所述的降解性树脂中可见，由于聚合度较低等原因，原本树脂所具备的强度会下降而变得脆弱，结果只需要施加非常小的机械力，就可以轻松令其崩解并且丧失形状，以下也称为崩解性，这样的材料也符合降解性材料。

作为形成堵塞器所具备的心轴1的降解性材料，要求其在高深度地下的高温高压环境下具有期待的强度，同时降解性优异，因此优选使用降解性树脂。所谓降解性树脂是指，能够利用前文中说明的生物降解性、水解性、另外其他的方法来进行化学降解的树脂。作为降解性树脂，例如可以列举聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚己内酯(PCL)等脂肪族聚酯和聚乙烯醇等，该乙烯醇为皂化度80至95摩尔％左右的部分皂化聚乙烯醇等，更优选脂肪族聚酯。此外，只要不失去作为降解性树脂的性质，也可以将形成对苯二甲酸等的芳香族即聚酯的成分进行组合而使用。降解性树脂可以分别单独使用，或者也可以通过混合等而组合2种以上使用。

从心轴1所要求的强度和降解性的角度而言，脂肪族聚酯最优选为选自由PGA、PLA以及乳酸、聚乙丙交酯(PGLA)组成的组中的至少一种，更为优选PGA。另外，作为PGA，除了乙醇酸的单独聚合体外，还包含具有50质量％以上，优选为75质量％以上，更优选为85质量％以上，进一步优选为90质量％以上，特别优选为90质量％以上，最优选为99质量％以上，尤其优选为99.5质量％以上的乙醇酸重复单位的共聚物。此外，作为PLA，除了L-乳酸或者D-乳酸的单独聚合体外，还包含具有50质量％以上，优选为75质量％以上，更优选为85质量％以上，进一步优选为90质量％以上的L-乳酸或者D-乳酸的重复单位的聚合体，也可以是将聚-L-乳酸和聚-D-乳酸混合而获得的立构复合物型聚乳酸。作为PGLA，可以使用乙醇酸重复单位和乳酸重复单位的比例即质量比为99:1至1:99，优选为90:10至10:90，更优选为80:20至20:80的共聚物。

〔其他的配合成分〕

在形成心轴1的降解性材料中，优选为在降解性树脂中，在不妨碍本发明目的的范围内，还可以作为其他配合成分，使其含有或者配合树脂材料，其中当降解性材料为降解性树脂的情况下为其他树脂，以及稳定剂、降解促进剂或者降解抑制剂、强化材料等各种添加剂。降解性材料优选含有强化材料，在这种情况下，降解性材料可以为具有降解性的复合材料。降解性材料为降解性树脂的情况下，也就是所谓的降解性的强化树脂。此外，作为其他的配合成分，通过含有具有降解性的材料，从而能够增加心轴1的降解性和崩解性，可根据期望进行调整。

〔强化材料〕

作为强化材料，可以使用以往出于提升机械强度和耐热性的目的而使用的作为树脂材料等的强化材料的材料，也可以使用纤维状强化材料、粒状或者粉末状强化材料。强化材料的含量，相对于降解性树脂等的降解性材料100质量份，通常为150质量份以下，可优选在10至100质量份的范围内。

作为纤维状强化材料，可列举：玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、石英纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维、硼纤维、钛酸钾纤维等无机纤维状物；不锈钢、铝、钛、钢、黄铜等金属纤维状物；洋麻纤维、芳纶纤维、聚酰胺、聚酯、氟树脂、丙烯酸树脂等高熔点有机质纤维状物质等。作为纤维状强化材料，优选长度为10mm以下，更优选为1至6mm，进一步优选为1.5至4mm的短纤维，此外，优选使用无机纤维状物，尤其优选玻璃纤维。

作为颗粒状或粉末状强化材料，可以使用云母、硅石、滑石、矾土、高岭土、硫酸钙、碳酸钙、氧化钛、铁氧体、粘土、玻璃粉即研磨纤维等、氧化锌、碳酸镍、氧化铁、石英粉、碳酸镁、硫酸钡等。强化材料可以分别单独使用，或者也可以组合2种以上使用。强化材料也可以根据需要利用集束剂或表面处理剂进行处理。

〔66℃拉伸强度〕

心轴1在温度66℃的拉伸强度，以下也称为“66℃拉伸强度”，优选为5MPa以上。具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，由于心轴1的66℃拉伸强度为5MPa以上，因此例如在页岩气层中为通常的温度66℃，相当于华氏150度左右的温度环境下，多数情况为温度60℃至70℃左右，可具有经得起施加在心轴1的拉伸应力的足够强度，另外，即便在地下超过3000m的高深度的地底中，温度超过100℃的环境下，也能够在通过注入泥水，在对橡胶制的构件等进行扩径的时候控制心轴1的周边温度，因此具有经得起施加在心轴1的拉伸应力的足够强度的可能性较大。心轴1的66℃拉伸强度是以ISO37(JIS K6251)为基准测定的、直到断裂之前的拉伸应力的最大值，为了将实验温度控制在66℃，要将试验片在烤箱内静置而进行测定，单位为MPa。心轴1的66℃拉伸强度较优选为50MPa以上，进一步优选为75MPa以上，特别优选为100MPa以上。为了让心轴1的66℃拉伸强度成为5MPa以上，可以对降解性材料，例如降解性树脂的种类和特性，如熔融粘度和分子量等、强化材料等的添加剂的种类和特性、添加量等进行调整，以及调整心轴1厚度即横截面积和形状的方法来实现。对66℃拉伸强度的上限没有特别限定，通常为1000MPa，多数情况为750MPa。

〔固定部〕

如前文中说明，心轴1在外周面可以具有凸部、阶梯部或凹部即槽部等，其可以用作在心轴1的外周面上安装固定其他构件的部位而使用，特别是可以作为用于固定可扩径的环状橡胶构件2的固定部而使用。

如下文所述，可扩径的环状橡胶构件2在心轴1的轴向上被压缩，并同时朝向与心轴1的轴向正交的方向扩径，同钻孔的内壁H以及心轴1的外周面抵接，封闭即密封堵塞器与钻孔之间的空间。接着，在执行穿孔和压裂期间，需要维持堵塞器与钻孔的之间的密封，因此，需要在扩径状态下，即在心轴1的轴向上被压缩的状态下，以某种方法来支撑可扩径的环状橡胶构件2。

心轴1在外周面上可以具有凸部、阶梯部或凹部即槽部等，因此堵塞器即钻孔工具所具备的心轴1，优选具有在外周面上将可扩径的环状橡胶构件2以压缩状态固定的固定部。该固定部可以为前文中说明的凸部、阶梯部或凹部即槽部，也可以采用螺纹部及其他可以在心轴1的外周面上以压缩状态固定可扩径的环状橡胶构件2的装置。从加工及成型的容易性和强度等角度考虑，固定部更优选为选自由槽、阶梯部及螺纹所组成的组中的至少一个。

2.可扩径的环状橡胶构件(钻孔工具用橡胶构件)

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，即钻孔工具的具体例所具备的可扩径的环状橡胶构件2，例如通过图1A和图1B所示的、直接或间接抵接的一对环5、5’，从而在心轴1的外周面上被传递心轴1的轴向的力，其结果为，随着其朝向心轴1的轴向被压缩，而在与心轴1的轴向正交的方向上扩径。该环状的橡胶构件2为，扩径而在与轴向正交的方向上的外方部同钻孔的内壁H抵接，同时与轴向正交的方向上的内方部同心轴1的外周面抵接，从而封闭即密封堵塞器和钻孔之间的空间。可扩径的环状橡胶构件2具有如下功能，在接下来执行穿孔和压裂期间，可以维持与钻孔的内壁H和心轴1的外周面的抵接状态，且维持堵塞器与钻孔的密封，即坑井孔的密封。

〔150℃，24小时压缩应力降低率〕

在本发明中，可扩径的环状橡胶构件2即钻孔工具用橡胶构件的特征在于，在温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率，以下也称为“150℃，24小时压缩应力降低率”，为5％以上。也就是说，本发明的钻孔工具用橡胶构件为，具有降解性的钻孔工具用橡胶构件，该降解性的特征在于150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，且其中还包含上文中所述的崩解性。本发明的钻孔工具用橡胶构件由于150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，因此在钻孔内，即伴随着深度多样化等温度为60℃至200℃左右，近年来更是有25至40℃左右的低温的钻孔环境下，于几小时至几天至几周期间内，由于该橡胶构件会降解或者崩解而消失，从而其回收和物理破坏不需要很多的经费与时间，因此有助于在回收油气资源方面减少经费和缩短工序。在钻孔工具用橡胶构件中，根据各种钻孔温度等环境和在该环境下实施的工序，要求多种强度等性能维持时间以及降解时间，而本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，因此，例如在温度177℃(350℉)、163℃(325℉)、149℃(300℉)、121℃(250℉)、93℃(200℉)、80℃或者66℃、甚至于25至40℃等各种钻孔的温度环境下，维持一定时间强度，且具有其之后降解的特性。由此，根据钻孔的环境和工序，可以从150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上的本发明的钻孔工具用橡胶构件中选择最合适的构件。另外，在本发明的钻孔工具用橡胶构件中，控制降解时间和降解速度等的因素以及可控制程度，根据形成钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料的种类而不同。例如，加硫度的调整，即通过控制分子链间的交联的程度来进行降解速度的控制；通过加硫方式的变化以及交联剂的种类和比率的变化来进行降解速度的控制；通过硬度来进行降解速度的控制，通常是通过提升硬度来抑制降解，降低硬度来促进降解；通过调整水解抑制剂等配合剂和填充材料的种类和分量来进行降解速度的控制；通过改变成型条件和硬化条件来控制降解速度。

本发明的钻孔工具用橡胶构件中，从降解性或者崩解性更好的角度，即在期望的短时间内降解的角度而言，150℃，24小时压缩应力降低率优选为10％以上，更优选为20％以上。虽然150℃，24小时压缩应力降低率依赖于下述的钻孔工具用橡胶构件的最初50％应变压缩应力的值的大小，该最初50％应变压缩应力是指“浸泡在温度150℃的水之前测定的50％应变压缩应力”，不过150℃，24小时压缩应力降低率进一步优选为50％以上、特别优选为70％以上、最优选为80％以上，再进一步优选为90％以上。钻孔工具用橡胶构件的150℃，24小时压缩应力降低率的上限为100％。本发明的钻孔工具用橡胶构件中，根据需要，150℃，24小时压缩应力降低率为100％，在温度93℃、66℃、40℃或者25℃等各种温度的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率，例如可以制备成例如30％以下、10％以下、8％以下、甚至不足5％。

另外，150℃，24小时压缩应力降低率如果为80％以上，则在温度150℃的水中浸泡24小时后的钻孔工具用橡胶构件，虽然与最初50％应变压缩应力的值的大小也有关，但很多情况下为只要用手轻轻触碰就能令其形状崩解的状态。同样若95％以上的话，则不能维持形状，造成难以取出的情况，另外若同样为99％以上的话，则是可用肉眼观察到不能维持形状的状态。

钻孔工具用橡胶构件的150℃，24小时压缩应力降低率的测定方法如下。也就是说，切取厚度、长度以及宽度各5mm的钻孔工具用橡胶构件的试样，使用去离子水，浸泡在温度150℃的400ml水中，经过24小时后取出，根据JISK7181(ISO604基准)，在常温下测定压缩应力，求出压缩应变50％的压缩应力，单位为MPa。以下也称为“50％应变压缩应力”。与事先在温度150℃的水中浸泡之前测定的50％应变压缩应力，即“最初的压缩应力”的值相比较，算出相对于最初的压缩应力的降低率，单位为％。另外，在浸泡于温度150℃的水中时，钻孔工具用橡胶构件的试样，出现降解、融化、失去形状或消失的情况下，或者，在检测压缩应力时，50％应变到达前，钻孔工具用橡胶构件的试样就出现崩解的情况下，将所述降低率记为100％。

本发明的钻孔工具用橡胶构件的最初压缩应力，也就是作为在浸泡于温度150℃的水之前的50％应变压缩应力，在高深度地下的钻孔内，于需要进行压裂等坑井处理的期间，该期间包括搬入、运送到堵塞器的规定位置、利用钻孔工具用橡胶构件进行钻孔的封闭、以及穿孔和压裂的准备和实施等的时间，大概是1至2天左右，钻孔工具用橡胶构件维持强度，只要钻孔的封闭能切实地继续进行下去，就没有特别限定，但通常为5MPa以上、多数情况为7MPa以上，特别优选为10MPa以上。钻孔工具用橡胶构件的最初50％应变压缩应力没有特定的上限值，不过从实用性和降解性或者崩解性的角度而言，通常使用200MPa以下，多数情况使用150MPa以下的。

〔150℃体积增加率〕

另外，本发明的钻孔工具用橡胶构件在浸泡于温度150℃的水中6小时后的体积，相对于浸泡前的体积的增加率，以下也称为“150℃体积增加率”不足20％的情况下，在高深度地下的钻孔内，于需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，令钻孔的封闭更加切实地继续进行，因此优选。150℃体积增加率更优选为不足15％，进一步优选为不足10％，特别优选为不足6％。150℃体积增加率的下限值通常为0％，也可以根据期望，为由于形成钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料在浸泡中降解、分散于水中等的结果，导致温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积减少的，以下称作“150℃体积增加率不足0％”或者“150℃体积增加率减少”的钻孔工具用橡胶构件。例如，在150℃，24小时压缩应力降低率为100％的钻孔工具用橡胶构件的情况下，多数150℃体积增加率不足0％即减少，温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积的增加率也可以是-1％以下、或者-3％以下，相当于相对于浸泡前体积的减少率为1％大于，或者为3％大于。

钻孔工具用橡胶构件的150℃体积增加率的测定方法如下。也就是说，切取厚度5mm、长度50mm以及宽度50mm的钻孔工具用橡胶构件试样，浸泡在温度150℃的水中，经过6小时后取出，根据JISK6258对试样体积进行测定，算出相对于预先测定的浸泡于温度150℃的水中之前的试样的体积变化率，单位为％。

〔23℃压缩应力降低率〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件为，在干燥环境下稳定，于温度23℃的水中浸泡6小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡1小时后的50％应变压缩应力的降低率，以下也称为“23℃压缩应力降低率”不足5％，因此在需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，令钻孔的封闭更加切实地继续进行，因此优选。也就是说，考虑到由于油气资源回收的采掘条件的多样，在无法预期的短时间内，钻孔的封闭，即保护构件上的传感器等保护功能不会丧失。特别是钻孔工具用橡胶构件在干燥环境下稳定，因此将具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具配置在坑井孔内，在进行压裂等坑井处理之前的阶段，封闭功能即保护构件上的保护功能不会丧失。钻孔工具用橡胶构件的23℃压缩应力降低率的测定方法，跟前文中说明的150℃，24小时压缩应力降低率的测定方法相同，可以取代在温度150℃的水中浸泡，而在温度23℃的水中通过浸泡规定时间来进行测定。23℃压缩应力降低率更优选为不足4％，进一步优选为不足3％。23℃压缩应力降低率的下限值为0％。另外，在本发明的钻孔工具用橡胶构件中，“在干燥环境下稳定”是指在温度23℃、相对湿度50％的环境下，于168小时即7天以上，50％应变压缩应力不会发生降低。

〔150℃，72小时质量减少率〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于温度150℃的水中浸泡72小时后的质量，相对于浸泡前的质量的减少率，以下也称为“150℃，72小时质量减少率”为5％至10％，因此在钻孔内，即伴随着深度的多样化等温度为60℃至200℃左右，近年来更是出现了25至40℃的低温钻孔环境下，于几小时至几周以内，该橡胶构件降解或者崩解，更加期望是消失，在本发明中统称为“降解”，导致封闭功能消失，从而不需要在其回收和物理破坏等方面耗费太多的经费和时间，因此有利于减少用于油气资源回收的经费和缩短工序。例如，若150℃，72消失质量减少率为100％，则意味着将钻孔工具用橡胶构件浸泡于150℃水中72小时之后，质量为0，完全消失了，因此优选。本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于150℃，72小时质量减少率为5％至100％，因此例如在温度177℃、163℃、149℃、121℃、93℃、80℃或者66℃、甚至于25至40℃等各种钻孔的温度环境下，维持一定时间强度，且具有其之后降解的特性。由此，根据钻孔的环境和工序，可以从150℃，72小时质量减少率为5％至100％的本发明的钻孔工具用橡胶构件中选择最合适的构件。

本发明的钻孔工具用橡胶构件，虽然同最初的质量，即“浸泡于温度150℃的水中之前测定的质量”的值有很大关系，但从进一步提升降解性或者崩解性的角度，即在期望的短时间内降解的角度而言，150℃，72小时质量减少率优选为10至100％、更优选为20至100％。本发明的钻孔工具用橡胶构件，根据需要，150℃，72小时质量减少率为100％，在温度93℃或66℃等的各种温度的水中浸泡72小时后的质量，相对于最初质量的减少率，例如可以设计、制备为20％以下、10％以下、甚至于不足5％。

钻孔工具用橡胶构件的150℃，72小时质量减少率的测定方法如下。也就是说，切取厚度、长度以及宽度各20mm的钻孔工具用橡胶构件的试样，浸泡于温度150℃的水即去离子水等400ml当中，将经过72小时取出之后测定的试样的质量，同预先在浸泡于温度150℃的水之前测定的试样的质量即“最初的质量”进行比较，算出相对于最初质量的减少率，单位为％。

〔66℃拉伸断裂应变〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于在温度66℃的拉伸断裂应变，以下也称为“66℃拉伸断裂应变”大于50％，因此在需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，更加切实地继续进行钻孔的封闭，因此优选。也就是说，使用钻孔工具用橡胶构件进行坑井孔的封闭即密封的情况下，钻孔工具用橡胶构件即便同钻孔工具的形状以及钻孔的形状即套管的形状切实卡合而变形，具体而言即便承受巨大的拉伸力以及压缩力而变形，也不用担心断裂，因此令钻孔工具用橡胶构件同套管的抵接面积变大，从而切实地进行封闭。另外，即便是在例如为了实施压裂等必须密封的处理，通过利用流体施加极高的压力，从而承受巨大拉伸力以及压缩力的情况下，也有流体的密封难以被破坏的效果。66℃拉伸断裂应变为，基于ISO37(JISK6251)，在温度66℃下进行测定的拉伸断裂时的应变，单位为％。66℃拉伸断裂应变优选为80％以上，更优选为100％以上。66℃拉伸断裂应变没有特别的上限值，而若是66℃拉伸断裂应变过大，则在需要的坑井处理后令钻孔工具用橡胶构件降解、失去强度之际，会出现其难以变成碎片的情况，因此通常为500％以下，多数情况为480％以下。

〔66℃压缩应力〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于在温度66℃的70％应变压缩应力，以下也称为“66℃压缩应力”大于10MPa，因此在需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，更加切实地继续进行钻孔的封闭，因此优选。也就是说，使用钻孔工具用橡胶构件进行坑井孔的封闭即密封的情况下，钻孔工具用橡胶构件即便同钻孔工具的形状以及钻孔的形状即套管的形状切实卡合而变形，具体而言即便承受巨大的压缩力以及拉伸而变形，也不用担心断裂，因此令钻孔工具用橡胶构件同套管的抵接面积变大，从而切实地进行封闭。另外，即便是在例如为了实施压裂等必须密封的处理，通过利用流体施加极高的压力，从而承受巨大压缩力以及拉伸力的情况下，也有流体的密封难以被破坏的效果。66℃压缩应力，即温度66℃的70％应变压缩应力表示，基于ISO14126(JISK7018)，在温度66℃下测定的、压缩应变70％的压缩应力，单位为MPa，或者在压缩应变达到70％之前压裂之际，到断裂之时为止的最大应力值。66℃压缩应力优选为12MPa以上，进一步优选为15MPa以上。66℃压缩应力没有特别的上限值，不过通常为200MPa以下，多数情况为150MPa以下。

66℃压缩应力比例

本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于在温度66℃下，相对于压缩应变5％的压缩应力，以下也称为“5％压缩应力”，70％应变压缩应力的比例，以下也称为“66℃压缩应力比例”为5倍以上，因此在需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，更加切实地继续进行钻孔的封闭，因此优选。也就是说，使用钻孔工具用橡胶构件进行坑井孔的封闭即密封的情况下，钻孔工具用橡胶构件的最初压缩应变较小即容易变形，因此可以变形而令钻孔工具的形状以及钻孔的形状即套管的形状切实卡合，另外在承受巨大的压缩力以及拉伸力而变形之际，在变形量较大的区域令橡胶构件的应力增大，例如会成为橡胶构件和套管的抵接部分的橡胶构件具有很高的压缩应力以及拉伸力的状态，因此例如在实施压裂等需要密封的坑井处理之际，即便有很大的压力，也能具有充分的密封性能，从而切实地进行堵塞。66℃压缩应力比例基于ISO14126(JISK7018)，在温度66℃下测定。66℃压缩应力比例优选为8倍以上，更优选为10倍以上。66℃压缩应力比例没有特别的上限值，不过通常为200倍以下，多数情况为150倍以下。另外，66℃压缩应力比例为5倍以上的本发明的钻孔工具用橡胶构件，在多数情况下，于其他的温度，例如室温至149℃的温度范围内，相对于压缩应变5％的压缩应力，若压缩应变70％的压缩应力的比例为5倍以上，则在上述的广泛温度范围内能够实现密封功能等，因此优选。然而，上述温度范围的一部分，例如在温度149℃下，即便是上述的压缩应力的比例不足5倍的钻孔工具用橡胶构件，只要66℃压缩应力比例为5倍以上，就是在实际运用上不会发生故障的钻孔工具用橡胶构件。

〔66℃压缩断裂应变〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于在温度66℃的压缩断裂应变，以下也称为“66℃压缩断裂应变”大于50％，因此在需要进行压裂等坑井处理的期间，钻孔工具用橡胶构件维持强度，更加切实地继续进行钻孔的封闭，因此优选。66℃压缩断裂应变为基于ISO14126(JISK7018)，在温度66℃下测定的压缩断裂时的应变，单位为％。66℃压缩应力比例优选为60％以上，进一步优选为70％以上。66℃压缩应力比例的上限值为100％，通常为99％以下。

〔表面硬度〕

本发明的钻孔工具用橡胶构件，除了前文中说明的66℃拉伸断裂应变、66℃压缩应力以及66℃压缩断裂应变的所期望的特性外，还从密封功能的角度考虑，优选表面硬度在A60至D80的范围内。钻孔工具用橡胶构件的表面硬度是指，基于ISO7619测定的、以计示硬度类型A，以下也称为“表面硬度A”或者简单称为“硬度A”，或者类型D，以下也称为“表面硬度D”或者简单称为“硬度D”，来表示的表面硬度。作为计示硬度，有适合于普通橡胶的中硬度用的类型A、适合硬质橡胶等的高硬度用的类型D，以及适合于海绵等低硬度用的类型E，例如硬度A100大多相当于硬度D60左右。本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于在硬度A60至D80的范围内，因此进一步根据期望，配合橡胶构件的结构等而进行调整，从而能够形成抵抗压裂等高压流体加压，进行坑井孔的密封的结构。钻孔工具用橡胶构件的表面硬度更优选为表面硬度在A65至D78范围内，进一步优选为表面硬度在A70至D75范围内。

〔降解性或者崩解性的橡胶材料〕

作为形成本发明的钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料，只要是150℃，24小时压缩应力降低率在规定的范围内，则没有特别限制，可以从以往钻孔工具用的橡胶材料当中选择。例如，可优选列举含有选自由聚氨酯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯、乙丙橡胶、丁基橡胶、苯乙烯橡胶即苯乙烯-丁二烯橡胶等、丙烯酸类橡胶、脂肪族聚酯橡胶、氯丁橡胶、聚酯系热可塑性弹性体以及聚酰胺系热可塑性弹性体组成的组中的至少一种的钻孔工具用橡胶构件。此外，从降解性及崩解性方面考虑，可优选列举包含具有水解性官能基的橡胶材料的钻孔工具用橡胶构件，水解性官能基为例如，氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基、羧基、羟基、甲硅烷基、酸酐、酰卤等。作为特别优选的材料，由于可以通过调整橡胶材料的结构、硬度、交联度等或者选择其他混配剂，而容易控制降解性及崩解性，因此列举氨基甲酸酯基。也就是说，含有聚氨酯橡胶的钻孔工具用橡胶构件为特别优选的钻孔工具用橡胶构件。另外，一直以来因耐油性、耐热性、耐水性等优异而被广泛用于井下工具的橡胶材料，即丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶，由于很难令150℃，24小时压缩应力降低率处于规定的范围内，因此多数情况下并不适合用作形成本发明的钻孔工具用橡胶构件的材料。

由上述橡胶材料形成的钻孔工具用橡胶构件，150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，优选为20％以上，特别优选为50％以上，

并且，150℃体积增加率不足20％，优选为150℃体积增加率减少，通过150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，

此外，150℃，72小时质量减少率为5％至100％，

根据需要，66℃拉伸断裂应变为50％以上，66℃压缩应力为10MPa以上，并且66℃压缩断裂应变为50％以上，

再加上，表面硬度在A60至D80的范围内，

此外，进一步地，23℃压缩应力降低率不足5％，

并且此外，66℃压缩应力比例大于5倍，

从而该钻孔工具用橡胶构件，例如，可具有利用该微生物进行降解的生物降解性的降解性材料，或者可具有利用压裂液等的溶剂，特别是利用水，更特别地利用酸或者碱来进行降解的水解性，此外，还可具有利用其它方法进行化学降解的降解性，特别是可具有利用规定温度以上的水进行降解的水解性。另外，如前文中说明的那样，由于聚合度降低等，令原本橡胶材料所具有的强度下降，而变得脆弱，结果通过施加非常小的机械力，来令钻孔工具用橡胶构件轻松地崩解，失去形状即具有崩解性的也可。作为特别适合钻孔工具用橡胶构件的特性，要求其利用压裂液等的流体，在规定时间后具有崩解性即具有易崩解性，因此优选使用聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶、聚酯系热可塑性弹性体以及聚酰胺系热可塑性弹性体，可以单体使用，也可以跟其他橡胶材料和树脂材料混合使用。

〔聚氨酯橡胶〕

作为形成本发明的钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料，特别优选使用聚氨酯橡胶，也称作“聚氨酯橡胶弹性体”，其为在分子中具有聚氨酯键合(-NH-CO-O-)的橡胶材料，通常通过将异氰酸酯类化合物和具有羟基的化合物缩合而获得。作为异氰酸酯化合物，可以使用芳香族(可以具有多种芳香族环)、脂肪族、脂环族系的二、三、四系的聚异氰酸酯类，或者这些的混合物。作为具有羟基的化合物，主要分为其主链上具有酯键的聚酯型聚氨酯橡胶，以下也称为“聚酯型聚氨酯橡胶”和其主链上具有酯键的聚醚型聚氨酯橡胶，以下也称为“聚醚型聚氨酯橡胶”，从更加容易控制降解性和崩解性的角度而言，多数情况优选聚酯型聚氨酯橡胶。众所周知，聚氨酯橡胶为同时具备合成橡胶弹性即柔软性和塑胶的刚性即坚固性的弹性体，通常在耐磨性、耐药性、耐油性方面优异，机械强度较大，耐负重性较大，高弹性且能量吸收性高。作为聚氨酯橡胶，根据成型方法的差异，区分为：i)混炼(可轧)类型：可以用与普通橡胶相同的加工方法来成型、ii)铸塑类型：可以使用液态原料，用热固化加工方法来成型、以及iii)热可塑性类型：可以用与热可塑性树脂相同的加工方法来成型，作为形成本发明的钻孔工具用橡胶构件的聚氨酯橡胶，可以使用任意一种类型。此外，上述类型当中，iii)属于热可塑性类型的热可塑性聚氨酯橡胶，通过使用交联剂来制作形成交联结构的热可塑性聚氨酯橡胶即交联类型。交联方法可以是热交联和电子束交联等任何方式。例如可以于射出成型、挤出成型等的在熔融成型阶段混入交联剂，利用热交联获得交联结构。交联剂的种类可以使用一切适用于热可塑性聚氨酯橡胶的交联剂。交联剂的使用量可以进行适当调整，例如通过相对于热可塑性聚氨酯橡胶100质量份，在5至30质量份的范围内调整使用量，可以在某种程度上控制橡胶构件的降解行为。

〔丙烯酸橡胶〕

含有优选使用的丙烯酸橡胶的钻孔工具用橡胶构件所包含的丙烯酸橡胶为，将丙烯酸酯作为主要成分的橡胶状聚合体的总称，其为丙烯酸酯和氯乙基乙烯醚的共聚物即ACM、丙烯酸酯和丙烯腈的共聚物即ANM等。丙烯酸橡胶由于主链上不含不饱和键，因此化学稳定性强，具有耐热性、耐油性、耐老化性等特征。另一方面，由于具有耐水性和耐蒸汽性较差的特性，因此经过一段时间很容易崩解，作为形成本发明的钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料非常合适。

〔聚酯系热可塑性弹性体〕

含有优选使用的聚酯系热可塑性弹性体的钻孔工具用橡胶构件所包含的聚酯系热可塑性弹性体为，以聚酯系嵌段共聚物为主要成分的弹性体。具体而言，例如，由聚酯构成的硬链段和聚醚组成的软链段的嵌段共聚物，作为硬链段，可以列举芳香族聚酯和脂肪族聚酯，更具体而言为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚羟基烷酸等；作为软链段，可以列举聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲基醚二醇等聚醚。此外也有硬链段和软链段由聚酯组成的嵌段共聚物，作为硬链段，可以列举芳香族聚酯，更具体而言为聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等，作为软链段，可以列举比硬链段弹性率低的脂肪族聚酯，例如烷基链长为2以上的聚羟基烷酸。这些硬链段和软链段为了适应期望的弹性体物性，特别是期望的降解特性以及机械特性，可以对硬链段和软链段的种类或者它们的比例进行调整，进一步可根据需要，通过组合各种配合剂，能够得到具有期望物性的聚酯系热可塑性弹性体。聚酯系热可塑性弹性体具备塑料和橡胶的两种特性，可以进行射出成型、挤出成型、吹塑成型等各种成型加工，此外，因具有酯键，而具有在规定时间内很容易地崩解的特性。作为市售品，例如可列举东洋纺股份有限公司PELPRENE(注册商标)P类型的P30B，硬度A71。“硬度”为基于ISO7619的计示硬度类型硬度，以下简单称为“硬度”，P40B(硬度A82)、P40H(硬度A89)、P55B(硬度A94)、东丽杜邦股份有限公司制HYTREL(注册商标)3046(硬度A77)、G3548L(表面硬度A80)、4047N(硬度A90)等，作为橡胶为相对硬度较高的材料，其为与在钻孔工具环境中设想的高温高压条件相适应的硬度，为适用于钻孔工具用橡胶构件的橡胶构件。此外，PELPRENE(注册商标)S类型的S1001(硬度A96)、S9001(硬度A99)和HYTREL(注册商标)6377(硬度D63)、7277(硬度D72)等具有作为较薄的橡胶构件起到密封作用等所适宜的硬度，为适用于钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料。这些聚酯系热可塑性弹性体可以作为单体来使用，还可以跟其他的热可塑性弹性体以及/或者树脂材料混合而使用。

〔聚酰胺系热可塑性弹性体〕

含有优选使用的聚酰胺系热可塑性弹性体的钻孔工具用橡胶构件所包含的聚酰胺系热可塑性弹性体为，由聚酰胺组成的硬链段和聚醚以及/或者聚酯组成的软链段的嵌段共聚物。具体而言，作为硬链段，例如可列举脂肪族聚酰胺，更具体而言是尼龙6、尼龙11、尼龙12，作为软链段，例如可列举聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲基醚二醇等聚醚。这些硬链段和软链段为了适应期望的弹性体物性，特别是期望的降解特性以及机械特性，可以对硬链段和软链段的种类或者它们的比例进行调整，进一步可根据需要，通过组合各种配合剂，能够得到具有期望物性的聚酰胺热可塑性弹性体。聚酰胺系热可塑性弹性体具有介于橡胶和塑料中间的特性，可以进行射出成型、挤出成型、吹塑成型等各种成型加工，此外，通过具有酰胺键合，具有在高温高压下发生水解，从而容易崩解的特性。作为市售品，例如可列举股份有限公司T&K TOKA制TPAE-12(硬度D12)、TPAE-38(硬度D32)、TPAE-10(硬度D41)、TPAE-23(硬度D62)、PA-260(硬度D69)等，具有作为较薄的橡胶构件起到封闭作用等所适宜的硬度，为适用于钻孔工具用橡胶构件的橡胶材料。这些聚酰胺系热可塑性弹性体可以作为单体来使用，还可以跟其他的热可塑性弹性体以及/或者树脂材料混合而使用。

〔聚氨酯橡胶的具体例〕

作为优选使用的聚氨酯橡胶，可示例以下的聚氨酯橡胶。

(1)使用硬度D74的内酯系酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为82％、150℃体积增加率不足1％的钻孔工具用橡胶构件。

(2)使用硬度D95的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％、150℃体积增加率为2％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的150℃，72小时质量减少率为58％，在150℃水中浸泡1小时后的质量减少率为-1％，即体积增加，浸泡3小时后为-2％即体积增加，浸泡24小时后为13％。

(3)使用硬度D74的内酯系酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为未交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为83％、150℃体积增加率为1％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的150℃，72小时质量减少率为43％，在150℃水中浸泡1小时后的质量减少率为-1％即体积增加，浸泡3小时后为-2％即体积增加，浸泡24小时后为2％，浸泡48小时后为33％。

(4)使用硬度A70的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为未交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％、150℃体积增加率为5％的钻孔工具用橡胶构件。

(5)使用硬度A85的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为未交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％、150℃体积增加率为5％的钻孔工具用橡胶构件。关于该橡胶构件，在测定温度121℃的水中浸泡规定时间后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率的时候，以下也称为“121℃的压缩应力降低率”，发现浸泡24小时后为21％、浸泡48小时以及72小时后为100％、浸泡48小时以及72小时后的试验片在压缩应力试验后发生裂纹，形状也无法复原。

(6)使用硬度A85的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为41％、150℃体积增加率为4.9％的钻孔工具用橡胶构件。关于该橡胶构件，在测定温度121℃的压缩应力降低率的时候，发现浸泡24小时后为1％、浸泡48小时以及72小时后为1％、浸泡72小时后为100％，浸泡72小时后的试验片在压缩应力试验后发生裂纹，形状也无法复原。另外，该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为414％，66℃压缩应力为41MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，温度66℃的压缩应力比例为20倍，150℃，72小时质量减少率为72％。

(7)使用硬度A80的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为51％、150℃体积增加率为1.2％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为414％，66℃压缩应力为34MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比例为26倍，150℃，72小时质量减少率为75％。

(8)使用硬度A80的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为非交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为71％、150℃体积增加率为0.8％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为440％，66℃压缩应力为20MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比例为29倍，150℃，72小时质量减少率为85％。

(9)使用硬度A90的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为32％、150℃体积增加率不足1％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为375％，66℃压缩应力为55MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比例为16倍，150℃，72小时质量减少率为63％。

(10)使用硬度A90的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其为交联类型，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为52％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为467％，66℃压缩应力为33MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比例为28倍，150℃，72小时质量减少率为72％。

(11)使用硬度A90的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其作为抗水解剂而添加Stabaxol(注册商标)，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％的钻孔工具用橡胶构件。关于该橡胶构件，在测定温度93℃的水中浸泡规定时间后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率的时候，以下也称为“93℃的压缩应力降低率”，发现浸泡24小时后为28％、浸泡72小时后为44％、浸泡168小时后为50％、浸泡336小时后为100％，浸泡336小时后的试验片在压缩应力试验后发生裂纹，形状也无法复原。另外，可以推测该橡胶构件的150℃体积增加率减少，是由于浸泡于温度150℃的水中时，橡胶降解而分散在水中所导致。

(12)使用硬度A90的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其未添加抗水解剂，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为206％，66℃压缩应力为22MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比例为41倍，150℃，72小时质量减少率为100％，另外93℃的压缩应力降低率在浸泡24小时后为20％、浸泡72小时后为40％、浸泡168小时后为100％、浸泡336小时后为100％，浸泡168小时以及336小时后的试验片，在压缩应力实验中出现试验片的裂纹以及崩解。另外，关于该橡胶构件，在测定温度80℃的水中浸泡规定时间后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率的时候，以下也称为“80℃的压缩应力降低率”，发现浸泡24小时后为9％、浸泡72小时后为11％、浸泡168小时后为23％、浸泡336小时后为49％。另此，关于该橡胶构件，在测定温度66℃的水中浸泡规定时间后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率的时候，以下也称为“66℃的压缩应力降低率”，发现浸泡24小时后为5％以下。此外，发现该橡胶构件的150℃体积增加率减少了。

(13)使用硬度A82的酯型热可塑性聚氨酯橡胶，其未添加抗水解剂，可以制备150℃，24小时压缩应力降低率为100％的钻孔工具用橡胶构件。该橡胶构件的66℃拉伸断裂应变为289％，66℃压缩应力为17MPa，66℃压缩断裂应变为95％以上，另外在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，温度66℃的压缩应力比例为23倍，150℃，72小时质量减少率为100％，另外93℃的压缩应力降低率在浸泡24小时后为8％、浸泡72小时后为27％、浸泡168小时后为100％、浸泡336小时后为100％，浸泡168小时以及336小时后的试验片，在压缩应力实验中出现试验片的裂纹以及崩解。另外，该橡胶构件的66℃的压缩应力降低率在浸泡24小时后为5％以下。此外，发现该橡胶构件的150℃体积增加率减少了。

从这些结果可以确认，150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上的钻孔工具用橡胶构件，进一步根据需要，具备规定的150℃，72小时质量降低率、66℃拉伸断裂应变、66℃压缩应力、66℃压缩断裂应变、66℃压缩应力比例、150℃体积增加率、23℃压缩应力降低率等的机械特性的钻孔工具用橡胶构件，在低于150℃的温度，也就是说具体确认为包含150℃、121℃、93℃、80℃、66℃以及23℃的，例如温度177℃、163℃、149℃、121℃、93℃、80℃或者66℃，进一步25至40℃等各种温度环境下拥有维持一定时间强度，之后降解的特性。在钻孔工具用橡胶构件中，根据各种钻孔的温度等环境和该环境下实施的工序，要求多样的强度等性能维持时间以及降解时间，因此能够从本发明的150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上的钻孔工具用橡胶构件中进行适当选择。〔其他的配合成分〕

作为本发明的钻孔工具用橡胶构件，除了橡胶材料，特别是优选的聚氨酯橡胶之外，在不妨碍本发明目的的范围内，还可以作为其他配合成分，使其含有橡胶材料和树脂材料、强化材料、稳定剂、降解促进剂或者降解抑制剂等各种添加剂，此外也可以作为配合的橡胶材料组合物。此外，作为其他的配合成分，可通过其实含有降解性材料，增加本发明的钻孔工具用橡胶构件的降解性和崩解性，也可根据期望进行调整。例如，通过钻孔工具用橡胶构件中作为其他配合成分而含有的降解性材料发生降解，可令钻孔工具用橡胶构件本身失去原有的强度和原有形状，从而成为具有崩解性的构件。作为其他配合成分所含有的降解性材料，可以列举PGA、PLA、PGLA等脂肪族聚酯等众所周知的降解性树脂，或者它们的混合物等。此外，作为本发明的钻孔工具用橡胶构件，相对于橡胶材料、例如聚氨酯橡胶、聚酯系热可塑性弹性体或者聚酰胺系热可塑性弹性体等100质量份，可以使用丁腈橡胶、聚异戊二烯、乙丙橡胶、丁基橡胶、苯乙烯橡胶即苯乙烯-丁二烯橡胶等、氟橡胶、硅橡胶等其他的橡胶材料5至150质量份，优选为在10至100质量份的范围内混合使用。例如，聚异戊二烯如前文中说明的那样，是通常难以将150℃，24小时压缩应力降低率控制在规定范围内的橡胶材料，而当它跟150℃，24小时压缩应力降低率较大的聚氨酯橡胶混合使用而获得钻孔工具用橡胶构件的话，则由于聚氨酯橡胶容易降解或者崩解，由此不可能维持聚异戊二烯的形状，因此有时候能够比较容易地回收钻孔工具用橡胶构件以及钻孔工具。

〔强化材料〕

作为本发明的钻孔工具用橡胶构件，除了橡胶材料，以及优选的聚氨酯橡胶之外，还特别优选含有强化材料。作为强化材料，可以使用与前文中对心轴1进行的说明一样的，以往出于提升机械强度和耐热性的目的而使用的作为树脂材料等的强化材料的材料，也可以使用前文中对心轴1进行说明的纤维状强化材料、粒状或者粉末状强化材料。强化材料相对于橡胶材料，例如聚氨酯橡胶、聚酯系热可塑性弹性体或者聚酰胺系热可塑性弹性体等100质量份，通常可以含有150质量份以下，优选在10至100质量份的范围内含有。

〔环状的橡胶构件的形状、大小以及结构〕

钻孔工具用橡胶构件即可扩径的环状的橡胶构件2，在其形状、大小以及结构等上没有限制。例如，通过将其制成与心轴1的轴向正交的周向上的截面为倒U字形的环状橡胶构件2，因此随着U字的前端部分朝向心轴1的轴向而被压缩，可以朝向倒U字形的顶点部扩径。

可扩径的环状的橡胶构件2在扩径的时候同钻孔的内壁H以及心轴1的外周面抵接，而封闭即密封堵塞器和钻孔之间的空间，在不扩径的时候于堵塞器和钻孔之间存在空隙，因此可扩径的环状的橡胶构件2，心轴1的轴向上的长度相对于心轴1的长度，优选为10至70％、更优选为15％至65％，这么一来，具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器具有充分的密封功能，同时在密封后能够起到对钻孔和堵塞器的辅助固定功能。

堵塞器可以具备多个可扩径的环状的橡胶构件2，这么一来可以在心轴1的轴向上的多个不同位置上，对堵塞器与钻孔之间的空间进行封闭即密封，此外，还能更加切实地发挥对钻孔与堵塞器的辅助固定功能。另外，堵塞器在具备多个可扩径的环状橡胶构件2时，所谓前文中说明的可扩径的环状橡胶构件2在心轴1的轴向上的长度是指，多个可扩径的环状橡胶构件2在心轴1的轴向上的合计长度。堵塞器在具备多个可扩径的环状橡胶构件2时，多个可扩径的环状橡胶构件2，只要分别150℃，24小时压缩应力降低率在规定范围内，那么其材料、形状或结构可以相同，也可以不同。此外，可以将多个可扩径的环状橡胶构件2在下文中详述的一对环5、5'之间的位置上邻接或分离放置，也可以放置在多对环5、5'中各对之间的位置上。

可扩径的环状橡胶构件2也可以是例如由叠层橡胶等多个橡胶构件形成的结构的橡胶构件。此外，为了在扩径后更加切实地封闭即密封堵塞器与钻孔之间的空间、辅助固定钻孔与堵塞器，也可以在与钻孔的内壁H相抵接的抵接部设置1个以上槽、凸部、粗糙面即锯齿等。

3.环

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，即钻孔工具的具体例，如图1A和图1B所示，通过将该可扩径的环状的橡胶构件2在心轴1的轴向上压缩令其缩径，从而在与心轴的轴向正交的外周面上，具备用于令橡胶构件2在与心轴的轴向正交的方向上扩径的1对环5、5’，从而在心轴的轴向上夹住可扩径的环状的橡胶构件2。在如图1A和图1B所示的堵塞器中，1对环5、5’是为了对于放置于与心轴1的轴向正交的外周面上，可扩径的环状的橡胶构件2，以及下文中详述的按照期望放置的卡瓦3和楔块4的组合，即在图1A和图1B当中为卡瓦3、3’和楔块4、4’的组合，而施加心轴1的轴向上的力而具备的。也就是说，一对环5、5’结构为如下：可以在心轴1的外周面上沿心轴1的轴向滑动，彼此之间的间隔可以变更，并且，在可扩径的环状橡胶构件2以及根据期望设置的卡瓦3与楔块4的组合沿轴向的端部上，直接或间接地进行抵接，从而可以对这些部分施加心轴1的轴向的力。

至于一对环5、5’中各环的形状及大小，只要可以实现上述功能，则无特别限制，但从可以有效地针对可扩径的环状橡胶构件2以及根据期望设置的卡瓦3与楔块4的组合施加心轴1的轴向的力这一方面考虑，优选将环与这些部分相抵接一侧的端面形成为平面状。一对环5、5'中的各环优选为完全包围心轴1外周面的圆环状，也可以在周向上具有切痕或变形部位。此外，也可以制成在周向上分离圆环的形状，根据需要再形成圆环。一对环5、5’中的各环可以通过将多个环在轴向上邻接而设置，从而成为宽幅更大的环，即心轴1的轴向长度较大的环。另外，相对于可扩径的环状橡胶构件2以及根据期望设置的卡瓦3与楔块4的组合，也可以包含帮助有效地施加，心轴1的轴向的力的构件，而形成具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器的一对环5、5'的环。

一对环5、5'可以具有相同或相似的形状或结构，也可以是不同的形状或结构。例如，一对环5、5'中的各环在心轴1轴向上的长度或外径可以不同。此外，例如也可以是这样的结构：一对环5、5’中的1个环根据需要对于心轴1处于无法滑动的状态。这种情况下，一对环5、5’中的另外一个环在心轴1的外周面上滑动，同沿着可扩径的环状的橡胶构件2、以及根据期望设置的卡瓦3与楔块4的组合的轴向的端部抵接。使一对环5、5’中的1个环根据需要对于心轴1处于无法滑动的状态的结构，并没有特别限制，例如可以使心轴1与一对环5、5’中的1个环一体形成，这种情况下，该环相对于心轴1无法滑动，利用爪形离合器等离合器结构或嵌合结构，这种情况下，可以切换相对于心轴1的滑动状态或不可滑动状态。作为心轴1与一对环5、5’中的一个环形成为一体的堵塞器，可提供通过一体成型的方法而形成的堵塞器，或者通过进行机械加工而形成的堵塞器。

再者，具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器可以具备多对环5、5’。这种情况下，可扩径的环状的橡胶构件2、以及根据期望设置的卡瓦3与楔块4的组合，可将各自的一个以上的构件分别或者跟其他构件进行组合，放置于多对环5、5’之间的位置。

〔降解性材料〕

一对环5、5’优选至少一个环由降解性材料形成，更优选两个环都由降解性材料来形成。作为至少一个环由降解性材料形成的一对环5、5’，可以跟前面对于心轴1的说明使用相同的降解性材料。由此，形成一对环5、5’的至少一个环的降解性材料更优选使用降解性树脂，进一步优选脂肪族聚酯。此外，降解性材料可以为含有强化材料的，特别可以是由含有强化材料的脂肪族聚酯形成的物质。

一对环5、5’两者均由降解性材料形成的情况下，降解性材料的树脂的种类和组成可以相同，也可以不同。一对环5、5’中的一个由降解性材料形成时，作为形成另一个环的材料可以使用铝、铁等金属和强化树脂等复合材料。

4.卡瓦及楔块

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，根据需要也可以制成具备在与心轴1的轴向正交的外周面上、放置在一对环5、5’之间的位置上的、至少一个卡瓦(slip)3与楔块(wedge)4的组合。众所周知在钻孔工具即堵塞器中，卡瓦3与楔块4的组合就是堵塞器与钻孔的固定装置。也就是说，例如通过金属、无机物等形成的卡瓦3，例如以可滑动的方式接触、放置在通过复合材料等形成的楔块4斜面的上表面上，利用已说明的方法对楔块4施加心轴1的轴向的力，借此，卡瓦3移动在楔块4斜面的上表面上的结果，移动到与心轴1的轴向正交的外方，抵接于钻井孔的内壁H，对堵塞器与钻孔的内壁H进行固定。卡瓦3为了更加切实地进行堵塞器与钻孔的内壁H之间的固定，也可以在与钻井孔的内壁H相抵接的抵接部设置一个以上槽、凸部、粗糙面即锯齿等。此外，可以预先将卡瓦3在与心轴1的轴向正交的周向上分割为规定数量，如图1A和图1B所示，也可以不用预先分割规定数量，而是在从沿轴向的一端部朝向另一端部的中途具有结束的切痕，这种情况下，对楔块施加心轴1的轴向的力，楔块4进入卡瓦3的下面，由此卡瓦3沿所述切痕及其延长线被切开、分割，接着各分割片移动到与心轴1的轴向正交的外方。

在具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器中，卡瓦3与楔块4的组合被放置在一对环5、5’之间的位置上，以便可以施加心轴1的轴向的力，也可以与可扩径的环状橡胶构件2邻接而放置。另外，如图1A和图1B所示，具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，可具备多个卡瓦3与楔块4的组合，即卡瓦3、3’与楔块4、4’的组合，这种情况，可以放置成夹住可扩径的环状橡胶构件2的方式邻接，也可以按照其他配置进行放置。具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，在具备多个可扩径的环状橡胶构件2时，卡瓦3、3'与楔块4、4'的组合的配置可以根据需要适当选择。

〔降解性材料〕

当具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，具备卡瓦3和楔块4的组合时，卡瓦3和楔块4的一个或者两个都可以由降解性材料形成，此外，卡瓦3和楔块4的一个或者两个也可以为含有强化材料的复合材料即强化树脂。另外，也可为对降解性材料埋设金属和无机物的构件。作为降解性材料或者强化材料，可以使用前面对心轴1进行说明的材料。具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器中，心轴1、一对环5、5’、以及卡瓦3与楔块4的组合均可以由降解性材料形成。

另外，具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器中，在心轴1的外周面上，也可以不具备卡瓦3与楔块4，没有图示。也就是说，以往作为卡瓦3与楔块4，从强度等角度考虑，大多使用金属和复合材料，而具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，由于具备降解性材料形成的心轴1和一对环5、5’，以及150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，即具有降解性或者崩解性的、可扩径的环状橡胶构件2，由此能够提供具有钻孔工具即堵塞器期望的强度即拉伸强度等，以及堵塞器和钻孔工具之间的封闭性能，且降解性优异的堵塞器，因此使其不具备没有降解性的金属和广泛使用有复合材料的卡瓦3与楔块4，从而在令堵塞器的结构变简单的同时，能够进一步提升堵塞器整体的降解性。

5.套筒系统，以及封堵球或者球座

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具为套筒系统时，可以具备封堵球或者球座即钻孔工具用橡胶构件。具体而言，封堵球或者球座的一个或者两个，与前文中对可扩径的环状的橡胶构件进行详细说明的一样，通过由降解性或者崩解性的橡胶材料和其他配合成分形成，从而可以作为150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上、优选为20％以上、特别优选为50％以上的钻孔工具用橡胶构件。

6.保护构件

本发明的钻孔工具用橡胶构件，为了避免通过摩擦和同其他构件的接触与碰撞，或者由于在坑井处理时使用的高压流体，令配置在钻孔工具上的各种传感器和流路等发生破损和损伤，可作为通过覆盖等来进行保护的保护构件来使用。本发明的钻孔工具用橡胶构件，由于是150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上的钻孔工具用橡胶构件，进一步是具备规定的150℃，72小时质量减少率、66℃拉伸断裂应变、66℃压缩应力、66℃压缩断裂应变、66℃压缩应力比例、150℃体积增加率、23℃压缩应力降低率等的机械特性的钻孔工具用橡胶构件，由此在对传感器和流路等具有保护功能的同时，能够易于去除或者回收。

III.钻孔工具用橡胶构件的制造方法

本发明的钻孔工具用橡胶构件，只要是150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上的钻孔工具用橡胶构件，进一步是具备规定的150℃，72小时质量减少率、66℃拉伸断裂应变、66℃压缩应力、66℃压缩断裂应变、66℃压缩应力比例、150℃体积增加率、23℃压缩应力降低率等的机械特性的钻孔工具用橡胶构件，那么其制造方法没有限定。例如，可通过铸塑成型、压缩成型、射出成型、挤出成型、离心成型或者其他众所周知的橡胶材料的成型方法，令钻孔工具用橡胶构件直接成型，而形成规定形状的预备成型品，即薄片、板状体等，也可将得到的预备成型品根据需要进行切割加工和穿孔等机械加工，同其他部件通过众所周知的方法进行组合而制造。作为钻孔工具用橡胶构件，不仅限于前面列举的可扩径的环状的橡胶构件，对于其具体的用途、组成、形状、大小以及结构等，可以根据需要进行适当选择，钻孔工具用橡胶构件的制造方法只要根据钻孔工具用橡胶构件采用最合适的方法即可。另外，在橡胶构件的成型方法中，在利用混炼、铸塑、射出成型等进行成型的情况下，可以通过一次成型来进行成型加工，也可以分为多次而进行成型加工。例如，在制造尺寸比较大的橡胶构件的情况下，通过分为多次进行成型加工，可以使用容量较小的射出成型机来进行成型加工，其结果，具有可以获得防止产生缩孔的成型品。此外，在分为多次进行成型加工的情况下，可以将形成橡胶构件的橡胶材料的种类和机械强度不同的材料进行组合，这么一来能够控制钻孔工具用橡胶构件的变形和降解等行为。

IV.具备钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具的制造方法

具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具的制造方法没有特别限制。例如，作为钻孔工具的具体例而在前面中说明的堵塞器的制造方法中，只要能够制造具备钻孔工具用橡胶构件，及可扩径的环状的橡胶构件、心轴以及一对环的堵塞器，那么其制造方法没有限制。例如，利用铸塑成型、压缩成型、射出成型、包括固化挤出成型的挤出成型、离心成型等众所周知的成型方法，使用适合各个构件的材料来对心轴、环、根据需要而具备在堵塞器上的卡瓦与楔块等的各构件进行成型，将得到的各构件根据需要进行切割加工和穿孔等机械加工之后，利用其自身众所周知的方法进行组合，从而可以得到堵塞器。

当具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，为心轴和1对环中之一个环形成一体的堵塞器的情况下，优选利用射出成型、包括固化挤出成型的挤出成型、离心成型等的成型方法而进行的一体成型，或者利用切割加工等的机械加工，从而令心轴和1对环中之一个环形成一体。

V.油气资源的回收方法

本发明的油气资源的回收方法为使用已描述的具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具的油气资源的回收方法，根据本发明的油气资源的回收方法，能够进行钻孔的封闭，和压裂等坑井处理的操作，同时根据需要可容易地进行去除和确保流路，因此可减少经费以及缩短工序。以下，就具备钻孔工具用橡胶构件的堵塞器的情况，说明油气资源的回收方法的具体例。

〔钻孔的封闭〕

即，具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器，通过给1对环施加心轴的轴向的力，将心轴的轴向的力传递给钻孔工具用橡胶构件即可扩径的环状的橡胶构件，其结果，可扩径的环状的橡胶构件伴随着在朝向心轴的轴向压缩并缩径，并在心轴的轴向正交的方向上扩径。该环状的橡胶构件为，通过扩径而在与轴向正交的方向上的外方部同钻孔的内壁H抵接，同时与轴向正交的方向上的内方部同心轴的外周面抵接，可封闭即密封堵塞器和钻孔之间的空间，即钻孔的封闭。接下来，在封闭即密封了堵塞器和钻孔之间的空间的状态下，可以进行压裂等坑井处理。在压裂等坑井处理结束之后，可扩径的环状的橡胶构件，在扩径的状态下被残留在钻孔内，通过与根据期望具备的卡瓦与楔块的组合进行协作，能够令堵塞器固定在钻孔的规定位置上。另外，可以采用以下的处理方法：在钻孔工具用橡胶构件会在短时间内降解的高温环境的钻孔内，在进行上述的封闭即密封，以及钻孔工具的保护等时，从地上注入流体(cooldown injection)，控制钻孔工具用橡胶构件的周边温度处于下降状态，这么一来能够维持期望的时间、封闭性能即强度等和保护功能。

〔堵塞器的降解〕

根据使用具备本发明的钻孔工具用橡胶构件的堵塞器即钻孔工具的油气资源的回收方法，在进行坑井的封堵处理之后，堵塞器的一部分或者全部，特别是钻孔工具用橡胶构件能够很容易地降解和去除。也就是说，在规定的各区域的穿孔和压裂结束后，或者在坑井的挖掘结束、完成坑井，开始石油和天然气等的生产的时候，可扩径的环状的橡胶构件等的钻孔工具用橡胶构件能够很容易地降解，根据期望进一步利用生物降解、水解或者其他的方法进行化学降解，从而能够很容易地降解去除心轴和1对环。其结果为，根据本发明的油气资源的回收方法，以往的为了将坑井完成后残留于坑井内的多个堵塞器等钻孔工具进行去除、回收，利用穿孔和其他方法进行压裂或实现小片化，就不需要花费大量的时间和经费，因此可以削减钻井的经费，缩短工序。另外，对于坑井处理结束后残存的钻孔工具用橡胶构件，优选在开始生产之前就完全消失，不过即便没有完全消失，只要其强度下降，处于利用钻孔中的水流等刺激而崩解的状态，那么崩解的钻孔工具用橡胶构件就可以利用回流等轻松进行回收，钻孔和裂缝上不会产生堵塞，因此不会妨碍石油和天然气等的生产。此外，通常钻孔的温度越高，就越能在短时间内进行钻孔工具用橡胶构件的降解和强度下降。另外，根据坑井不同，有时候会出现地层中的含水量较低的情况，在这种情况下压裂时使用的水基的流体不会在压裂后被回收，而是残留在坑井中，从而能够促进钻孔工具的降解。

〔套筒系统中的密封和降解〕

此外，根据使用本发明的封堵球或者球座即钻孔工具用橡胶构件的油气资源的回收方法，通过令封堵球和球座抵接，从而在封锁钻孔，进行压裂之后，由于150℃，24小时压缩应力降低率为5％以上，因此有降解性的封堵球或者球座的一个或者两个，在多样的坑井环境条件下可以很容易地进行降解、去除，这么一来能够解除封闭、确保流路，同时不需要具有降解性的封堵球或者球座的去除工序，因此同样能够减少坑井挖掘的经费和缩短工序。

此外，根据本发明，提供了一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用前文的(1)至(16)所说明的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解。

进一步，根据本发明，提供了一种油气资源的回收方法，其特征在于，具备前文的(1)至(16)所说明的钻孔工具用橡胶构件，

并且使用具备含有降解性材料，优选含有聚羟乙酸的其他钻孔工具用构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解。

再者，根据本发明，提供了一种油气资源的回收方法，其特征在于，具备前文的(1)至(16)所说明的钻孔工具用橡胶构件，该钻孔工具用橡胶构件同其他钻孔工具用构件相接，并且/或者使用设置成覆盖其他钻孔工具用构件的钻孔工具，在进行坑井处理之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解。

并且，根据本发明，提供了一种油气资源的回收方法，其特征在于，所述钻孔工具用橡胶构件含有选自由聚氨酯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯、乙丙橡胶、丁基橡胶、苯乙烯橡胶、丙烯酸类橡胶、脂肪族聚酯橡胶、氯丁橡胶、聚酯系热可塑性弹性体以及聚酰胺系热可塑性弹性体组成的组中的至少一种，进一步，提供了一种油气资源的回收方法，其特征在于，所述钻孔工具用橡胶构件，含有具有官能基的橡胶，该官能基具有水解性。

工业实用性

本发明可提供一种钻孔用构件，其为钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，(1)于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上，由此，可在高深度化等采掘条件变得越来越严峻且多样化的情况下，进行确实的钻孔封闭，以及压裂等坑井处理的操作的同时，还可根据需求在多样化的坑井环境条件下，容易地进行去除和流路的确保，从而有助于减少经费以及缩短工序的钻孔工具用构件、以及钻孔工具，因此其在工业上的利用可能性很高。

此外，根据本发明，可提供一种油气资源的回收方法，其为使用所述钻孔工具的油气资源的回收方法，因此能够在进行确实的钻孔封闭，以及压裂等坑井处理的操作的同时，还可根据需求在多样化的坑井环境条件下，容易地进行去除和流路的确保，从而减少经费以及缩短工序，因此其在工业上的利用可能性很高。

附图标记说明

1心轴

2钻孔工具用橡胶构件(可扩径的环状的橡胶构件)

3、3'卡瓦

4、4'楔块

5、5环

H钻孔内壁

Claims (21)

1.一种钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为5％以上，

含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性。

2.根据权利要求1所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为20％以上。

3.根据权利要求1所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡前的50％应变压缩应力的降低率为50％以上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积的增加率不足20％。

5.根据权利要求1至3任一项所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡6小时后的体积，相对于浸泡前的体积而减少。

6.根据权利要求1至3任一项所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡72小时后的质量，相对于浸泡前的质量的减少率为5％至100％。

7.一种钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度150℃的水中浸泡72小时后的质量，相对于浸泡前的质量的减少率为5％至100％，

含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性。

8.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，于温度66℃的拉伸断裂应变为50％以上，70％的应变压缩应力为10MPa以上并且压缩断裂应变为50％以上。

9.根据权利要求8所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，表面硬度在A60至D80的范围内。

10.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，在干燥环境下稳定，在温度23℃的水中浸泡6小时后的50％应变压缩应力，相对于浸泡1小时后的50％应变压缩应力的降低率为不足5％。

11.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，在温度66℃中，相对于压缩应变5％的压缩应力，压缩应变70％的压缩应力的比例为5倍以上。

12.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，其为密封构件。

13.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，其为封堵球或者球座。

14.根据权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件，其特征在于，其为保护构件。

15.一种钻孔工具，其特征在于，具备权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件。

16.根据权利要求15所述的钻孔工具，其特征在于，选自由炮栓、桥塞、封隔器和套筒系统组成的组中。

17.一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用权利要求15所述的钻孔工具。

18.一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，该钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解。

19.一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在密封坑井孔之后，所述钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解，

所述钻孔工具还具备含有降解性材料的其他钻孔工具用构件。

20.根据权利要求19所述的油气资源的回收方法，其特征在于，其他钻孔工具用构件所含有的降解性材料为聚乙醇酸。

21.一种油气资源的回收方法，其特征在于，使用具备权利要求1或者7所述的钻孔工具用橡胶构件的钻孔工具，在进行坑井处理之后，所述钻孔工具用橡胶构件在坑井孔内降解，

所述钻孔工具用橡胶构件被配置成：同其他钻孔工具用构件相接、并且/或者、覆盖其他钻孔工具用构件。