CN108368572A - 井下工具构件用原材料型材、井下工具构件及井下工具 - Google Patents

井下工具构件用原材料型材、井下工具构件及井下工具 Download PDF

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Abstract

井下工具构件用原材料型材为一种镁合金，其在含有70～95重量％的镁的相中分散有：0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属；镁及稀土金属以外的金属材料；及0.1～20重量％的分解促进剂，金属材料的平均粒径为1～300μm，拉伸强度为200～500MPa，所述井下工具构件用原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下。由此，实现高强度且容易分解性的井下工具。

Description

井下工具构件用原材料型材、井下工具构件及井下工具
技术领域
本发明涉及一种井下工具构件用原材料型材、井下工具构件及井下工具。
背景技术
石油或天然气等油气资源通过多孔质且具有渗透性的地下层的井(油井或气井。有时统称为“坑井”)被采掘而生产出来。由于形成用于形成该坑井的孔(是指为了形成坑井而设置的孔，有时也称作“井下”)的装置，即井下工具在高温高压环境下使用，因此，对于构成井下工具的各构件也要求高强度。另外，井下工具难以在使用后取出，因此，特别是谋求用于堵孔、密封用途的井下工具用的构件可在使用的位置进行分解去除。
作为可分解去除的井下工具用的构件，采用使用了分解性的树脂、橡胶的构件，但有时强度、耐热性不充分，有时对于谋求高强度或高耐热性的构件使用金属或非分解性的树脂。在使用无法分解的金属或树脂的构件的情况下，需要通过压裂等而小片化来进行回收，花费成本、功夫，而且，恐怕会因压裂不良、无法回收而引起生产故障。另外，在将分解性的树脂、橡胶与非分解性的金属或树脂组合而成的井下工具的情况下，非分解性构件恐怕会残存于井内而引起生产故障。因此，谋求一种使用后能够容易地分解的金属构件。
专利文献1及2记载了：将含有铝、锂、钙、钇等的镁合金材料用于石油井、天然气井等坑内作业用的制品；及该镁合金材料可急速分解。
专利文献3记载了作为使用了镁合金制的滑卡及芯轴的井下工具的堵塞器。
专利文献4记载了镁合金铸造锻造材料为轻型且强度优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：中国专利公开公报104004950号(2014年8月27日公开)
专利文献2：中国专利公开公报104651691号(2015年5月27日公开)
专利文献3：美国专利公开公报US2014/0251691号(2014年9月11日公开)
非专利文献
非专利文献1：金森阳一、樋尾胜也、三重县科学技术振兴中心工业研究部研究报告，No.31，30～35页，2007年
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，井下工具用的构件谋求兼具高强度和容易分解性这两者。
专利文献1所述的镁合金材料是为了提高分解速度而开发的材料，关于强度并未特别考虑。若仅对镁合金材料所含的金属材料的成分及含量进行定义的话，则难以作为井下工具得到而具有充分的强度的镁合金材料。
另外，专利文献2所述的镁合金材料含有用于提高强度的钇。由于钇那样的稀土金属价格昂贵，因此当镁合金材料含有稀土金属时，材料费变高。另外，含稀土金属的镁合金材料非常硬，因此难以加工，另外，加工的难易度高，因此还花费加工成本。
专利文献3仅记载了将镁合金用于形成井下工具，对于实现具有高强度和容易分解性的井下工具完全没有记载。
另外，非专利文献1没有记载：将镁合金铸造锻造材料用作井下工具；对使用该材料而形成的构件进行分解。即，非专利文献1中，对于实现具有高强度和容易分解性的井下工具完全没有记载。
本发明的一个方案是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，提供一种实现用于形成兼具高强度和容易分解性这两者的井下工具构件的井下工具构件用原材料型材、进一步使用该井下工具构件用原材料型材的井下工具构件、井下工具、坑井处理方法及用于制造该井下工具的制造方法。
技术方案
为了解决上述的问题，本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材的特征在于，所述井下工具构件用原材料型材为镁合金，其在含有70重量％以上且95重量％以下的镁的相中分散有：0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属；镁及稀土金属以外的金属材料；及0.1重量％以上且20重量％以下的分解促进剂，上述镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下，所述井下工具构件用原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下。
本发明的一个方案的井下工具构件的特征在于，由上述任一种井下工具构件用原材料型材形成。
本发明的一个方案的井下工具的特征在于，含有上述任一种井下工具构件。
本发明的一个方案的坑井处理方法的特征在于，使用上述任一种井下工具。
本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材的特征在于，所述井下工具构件用原材料型材为镁合金，其在含有70重量％以上且95重量％以下的镁的相中分散有：0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属；及镁及稀土金属以外的金属材料；上述镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下。
发明效果
对于本发明的一个方式的井下工具构件用坯料，镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，分解促进剂的含量为0.1重量％以上且20重量％以下，因此，所述井下工具构件用原材料型材为适于坑井挖掘的拉伸强度、即200MPa以上且500MPa以下的高强度，而且能够容易地分解。
附图说明
图1为表示本发明的一个方案的井下工具的一个具体例的示意图。
具体实施方式
〔井下工具构件用原材料型材〕
本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材为镁合金，其在含有70重量％以上且95重量％以下的镁的相中分散有：0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属、镁及稀土金属以外的金属材料、0.1重量％以上且20重量％以下的分解促进剂，上述镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下。另外，本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下。以下，将本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材仅称作原材料型材。
原材料型材具有适于坑井挖掘的拉伸强度、即200MPa以上且500MPa以下的高强度，而且，能够被氯化钾(KCl)溶液那样的氯化物溶液容易地分解。因此，原材料型材可适当地用于形成井下工具构件，所述井下工具构件构成用于坑井挖掘的井下工具。另外，对于原材料型材而言，即使为了提高强度而一般添加的稀土金属为极少量或完全不含，也可得到充分的强度，因此加工容易，并且能够降低材料及加工的成本。此处，高强度的原材料型材是指拉伸强度高的原材料型材，另外，由于拉伸强度高，由此也可以是耐力及压缩强度增大的耐高载荷的原材料型材。
(镁合金)
原材料型材含以镁为主成分的镁合金。相对于镁合金整体，镁合金中的镁的含量为70重量％以上且95重量％以下。
由此，能够使原材料型材轻型化并且得到一定的强度。
(金属材料及分解促进剂)
除镁及稀土金属以外，镁合金进一步含有这些以外的金属材料。该金属材料含有促进镁的分解的分解促进剂和除此以外的金属材料，镁合金含有这两者。即，镁合金能够表现为进一步含有镁及稀土金属以外的金属材料和分解促进剂。镁合金通过含有分解促进剂以外的金属材料，能够使原材料型材具有高强度。
作为镁及稀土金属以外的金属材料中的、分解促进剂以外的金属材料，如果是镁及稀土金属以外的金属，则并不特别限定，但优选为选自由铝及锆构成的组中的至少一种金属。另外，镁合金含有一种分解促进剂以外的金属材料即可，但更优选含有两种以上。作为分解促进剂以外的金属材料，镁合金可以进一步含有锰、硅、锂等。相对于镁合金整体，镁合金中的分解促进剂以外的金属材料的总含量优选为3重量％以上且20重量％以下，更优选为4重量％以上且18重量％以下，进一步优选为5重量％以上且15重量％以下。
作为分解促进剂以外的金属材料，镁合金优选仅含有铝、含有铝及锰或含有铝及锆，但更优选仅含有铝。由此，能够使原材料型材具有更高强度，并且，原材料型材的塑性得以提高。
作为镁及稀土金属以外的金属材料中的、成为分解促进剂的金属材料，是指为了促进镁的腐蚀而与镁的电位差大的金属，作为例子，可列举出铁、镍、铜、钴、锌、镉、钙及银。作为成为分解促进剂的金属材料，镁合金更优选含有选自由锌、钙、铁、镍、铜、及钴构成的组中的至少一种金属，进一步优选含有选自由铁、镍、铜、及钴构成的组中的至少一种金属。由此，能够使原材料型材更容易地分解。
另外，对于锌、钙及铜，由于镁合金的强度表现效果好，因此特别优选作为成为分解促进剂的金属材料含有这些金属。而且，钙也可得到能够使镁合金的起火温度上升、实现阻燃化的效果。镁合金也可以含有成为分解促进剂的金属材料与铝及锌、铝及钙、或铝、锌及钙的组合。
相对于镁合金整体，镁合金中的成为分解促进剂的金属材料的含量为0.1重量％以上且20重量％以下，但在成为分解促进剂的金属材料含有选自由铁、镍、铜及钴构成的组中的至少一种金属的情况下为0.01重量％以上且20重量％以下即可。铁、镍、铜及钴使镁的分解促进效果更好，因此，在含有这些金属的情况下，即使是0.1重量％以上，也能够适当地促进镁合金的分解。
对于镁合金而言，在作为分解促进剂以外的金属材料而含有铝且作为分解促进剂而含有锌的情况下，相对于镁合金整体，镁合金中的铝的含量优选为3重量％以上且15重量％以下，更优选为4重量％以上且13重量％以下。另外，相对于镁合金整体，镁合金中的锌的含量优选为0.1重量％以上且5重量％以下，更优选为0.2重量％以上且3重量％以下。
对于镁合金，含有分解促进剂的金属材料通过固溶于含有镁的相、即镁的晶粒中或在晶粒外呈粒状存在，从而分散在镁合金中。当镁合金的晶粒尺寸大时，例如在铸造后的成型时，易于引起裂纹等成型不良，另外在成型后强度易于降低，进而存在于晶粒中的含有分解促进剂的金属材料的分散性也降低。因此，如后述那样，优选的是，缩小镁合金的晶粒尺寸，进一步优选的是，含有分解促进剂的金属材料在镁晶粒或晶粒外均匀地分散。由此，能够对原材料型材整体赋予高强度。
对于镁合金的含有分解促进剂的金属材料的分散性，能够通过金属显微镜、SEM及SEM-EDX等对将镁合金切断时的剖切面进行观察来确认。另外，镁相中均匀地分散有含有分解促进剂的金属材料是指，呈固定形状切出的原材料型材中的含有分解促进剂的金属材料的量大致相等，其结果为，对原材料型材制作而成的井下工具构件等比较大的构件的机械特性及分解性也良好，可用作该构件且不会作为大型碎片而残存。
分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料的平均粒径优选为100μm以下。分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料以某种程度增大粒径而有助于表现强度。因此，分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料的平均粒径为100μm以下，由此能够使原材料型材具有更高的强度。
若更具体地进行说明，对于分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料，通过铸造及铸造后的调质处理(热处理)、挤出或锻造等成型、进而成型后的热处理等，其一部分固溶，另一部分不固溶，例如Mg17Al12等化合物或者分别以单独的状态结晶。对于这样的结晶的化合物或金属材料，因其量及尺寸不同而成为引起成型不良的要素，另一方面，对于成型后的制品，通过对其量及尺寸进行适当调整，能够实现兼具兼顾了高强度和容易分解性的井下工具用原材料型材。
因此，分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料主要是指，在镁合金中不固溶而结晶的化合物及金属材料，该结晶的化合物及金属材料的平均粒径为100μm以下，由此，能够实现兼具高强度和容易分解性的井下工具用原材料型材。需要说明的是，期待固溶在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料的粒径非常小，为1μm以下，小于不固溶而结晶的化合物及金属材料的粒径。也可以将分散在镁合金中的含有分解促进剂的金属材料的平均粒径的下限值设为固溶的金属材料的平均粒径。
另外，含有分解促进剂的金属材料的平均粒径小，为100μm以下，由此，形成与镁的化合物或单独存在于镁合金中的金属材料的粒子能够更均匀地存在。其结果为，由原材料型材制作而成的井下工具构件的分解特性良好，不会作为大型碎片而残存。
(稀土金属)
镁合金含有0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属。这是指，镁合金也可以任意地含有稀土金属，可不含稀土金属，即使含有稀土金属，也是相对于镁合金整体小于0.3重量％的非常少的量。对于原材料型材，实现了使上述的金属材料具有更高强度，因此，无需以提高强度为目的而含有稀土金属。即，原材料型材不使用昂贵且加工困难的稀土金属，因此，材料的成本得以抑制，并且加工容易且能够抑制加工成本。
镁合金所含的稀土金属更优选为0.2重量％以下，最优选不含稀土金属。作为镁合金可含有的稀土金属的示例，可列举出钇，但并不限定于此。在镁合金含有稀土金属的情况下，优选的是，稀土金属在镁相中均匀地分散。
(平均晶粒尺寸)
镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下。镁合金的平均晶粒尺寸越小越有助于表现强度，因此，由于平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，由此能够使原材料型材具有更高强度。另外，镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下并且较小，由此存在于该晶粒中的金属材料等的分散性得以提高。对于原材料型材，镁合金的平均晶粒尺寸是通过JIS规格(JIS G 0551)的以下的测定方法计算出的平均晶粒尺寸。即为使用切断法求得的镁合金的平均晶粒尺寸，该切断法为：在SEM上以已知的倍率对以镁合金的试验片为代表的部分的、由已知的长度的试验线每1mm捕捉的晶粒的数量或试验线与晶粒边界的交点的数量进行计数。
(拉伸强度)
原材料型材的拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下。原材料型材的拉伸强度为高强度，为200MPa以上且500MPa以下，因此，非常适于用于坑井挖掘的井下工具构件及形成井下工具的用途。原材料型材的拉伸强度优选为250MPa以上且500MPa以下，更优选为300MPa以上且500MPa以下。
原材料型材的拉伸强度能够通过以往公知的方法来测定，例如，能够依据JISZ2241(ISO6892)，使用JIS Z2201规定的试验片，通过施加直至因拉伸力而产生压裂的形变来测定。
(平均粒径)
金属材料及分解促进剂的平均粒径能够通过利用SEM对将镁合金切断时的剖切面进行拍摄，对30个微粒的粒径的平均值进行计算来测定。在金属材料及分解促进剂的形状为球形的情况下，以球的直径为粒径，在针状或棒状的情况下，以短径为粒径，在不定型的情况下以距重心的平均粒径为粒径。
(分解速度)
对于原材料型材，使用该原材料型材形成的井下工具构件或井下工具容易分解。即，原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下。由此，坑井挖掘后，能够使井下工具或井下工具构件迅速地分解。原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度更优选为每天500mg/cm2以上且2500mg/cm2以下。需要说明的是，原材料型材并不限于氯化钾水溶液，即使是其他氯化物水溶液也可分解。另外，氯化物水溶液的pH优选控制在11以下。当pH11时，形成以氢氧化镁为主的被膜且分解速度降低。
在原材料型材的分解速度小于20mg/cm2的情况下，恐怕坑井内的分解速度会变慢且作为构件而残存，由此引起生产故障。另外，在分解速度大于20000mg/cm2的情况下，恐怕坑井内的分解速度会过快，例如在水压压裂等坑井处理中进行分解，无法保持压力而形成工序不良。
93℃下的分解速度为20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下是指，例如在温度177℃、163℃、149℃、121℃、93℃、80℃或66℃、进而25～40℃等区域内，坑井处理可没有问题地实施，而且在坑井处理后一定期间内进行分解，无需实施构件的粉碎等的分解性的井下工具构件。然后，这样的井下工具构件可在上述温度区域内使用。
需要说明的是，为了不进行坑井处理中的井下工具构件的分解，也可以对使用原材料型材的井下工具用构件的表面实施涂覆等，来赋予耐腐蚀性。
另外，优选原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度与相对于93℃、7％氯化钾水溶液的分解速度之比为1.01:1～3.0:1。通常在坑井挖掘时，根据粘土的量使用2％～7％的氯化钾水溶液，因此，在2％氯化钾水溶液与7％氯化钾水溶液之间分解速度大不相同的原材料型材难以用于坑井挖掘。因此，谋求原材料型材的相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度与相对于93℃、7％氯化钾水溶液的分解速度之差不过大。原材料型材的相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度与相对于93℃、7％氯化钾水溶液的分解速度之比更优选为1.02:1～2.5:1。
进而，原材料型材优选具有相对于1％氯化钾水溶液的分解性。对于氯化钾等各种氯化物溶液，由于环境问题等而存在有降低使用量的动机，谋求即使是那样的低浓度的氯化物溶液也能够进行分解的井下工具构件。
另外，优选的是，原材料型材即使相对于如0.01％以上且小于0.5％的氯化物溶液那样的浓度更低的氯化物溶液也具有分解性。对于井下工具的分解，也能够使用0.01％以上且小于0.5％的盐水溶液。原材料型材相对于2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下，因此，即使相对于浓度更低的0.01％以上且小于0.5％的氯化物溶液，也能够实现实用的分解速度。
原材料型材的外径优选为30mm以上且200mm以下，更优选为40mm以上且150mm以下，进一步优选为50mm以上且120mm以下，最优选为50mm以上且100mm以下。为了形成井下工具构件，要求井下工具构件用的原材料型材的外径为30mm以上且200mm以下的大尺寸。但是，特别难以将尺寸大的原材料型材形成为高强度。本发明的一个方案的原材料型材即使是外径30mm以上且200mm以下的大尺寸，也具有高强度，因此能够使用该原材料型材形成高强度的井下工具构件或井下工具。原材料型材的形状及制造方法的详细内容将在下文中叙述。
〔井下工具构件〕
本发明的一个方案的井下工具构件由本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材形成。本发明的一个方案的井下工具构件由上述的本发明的一个方案的原材料型材形成，因此具有耐受高温高压环境下的坑井挖掘程度的高强度，而且在坑井挖掘后能够被氯化物溶液容易地分解。需要说明的是，本发明的一个方案的井下工具构件的至少一部分由本发明的一个方案的原材料型材形成即可。
井下工具构件是指，构成井下工具的至少一部分的构件。井下工具为如下工具的统称：为了取得页岩油等石油、页岩气等天然气等油气资源，在从地上(包含水上)朝向生产层挖掘坑井时设置，坑井的完成后为了形成作为用于对油气资源进行回收的油气资源的流路的井下(有时也称作“坑井孔”、“地下挖掘坑”)而使用的工具。具体而言为压裂塞、桥塞、封隔器、水泥固定器等堵孔堵塞器等。
作为井下工具的一个具体例，对图1的示意图所示的堵塞器进行说明。作为井下工具的堵塞器具备作为井下工具构件的芯轴1、中心组件2、滑卡3、3’、保护圈4、4’、吊索环5、锥体6、6’、剪切辅助件7、底部8及球9。另外，堵塞器也可以具备用于固定作为这些井下工具构件的侧部件的螺钉(未图示)。以下，对使用图1示意性示出的堵塞器的情况进行说明。
吊索环5构成为：能够在芯轴1的外周面上沿着芯轴1的轴向滑动且能够变更相互的间隔；并且构成为：通过直接或间接地抵接于沿着可扩径的中心组件2、滑卡3、3’、保护圈4、4’、锥体6、6’、剪切辅助件7及底部8的组合的轴向的端部，能够对这些部件施加芯轴1的轴向的力。可扩径的中心组件2沿与芯轴1的轴向正交的方向扩径，与井下的内壁抵接，对堵塞器与井下之间的空间进行堵塞(密封)，接下来，在后述的坑井处理中的穿孔、压裂依次进行的期间，能够维持与井下的内壁的抵接状态，具有维持堵塞器与井下的密封的功能。另外，通过对保护圈4、4’施加芯轴1的轴向的力，滑卡3、3’在保护圈4、4’的斜面的上表面进行滑动，其结果为，滑卡3、3’在与芯轴1的轴向正交的外侧进行移动，与井下的内壁抵接，由此实施堵塞器与井下的内壁的固定。
优选本发明的一个方案的井下工具构件为上述的芯轴1或侧部件，作为该侧部件，例如为上述的滑卡3、3’、保护圈4、4’、吊索环5、锥体6、6’、剪切辅助件7及底部8的至少一部分。需要说明的是，滑卡3、3’等侧部件可由本发明的一个方案的原材料型材和铁等其他材料形成，剪切辅助件7、吊索环5等侧部件可仅由本发明的一个方案的原材料型材形成。
另外，本发明的一个方案的井下工具构件也可以为对井下工具内的流路临时性地进行封闭的部件(封闭构件)或其一部分，这样的部件可是球形状、螺钉形状或按压销形状。作为这样的部件的具体例，可列举出图1所示的设置在芯轴1的中空部内的球9。球9设置为能够在中空部内沿着芯轴1的轴向移动，球9通过与存在于中空部与吊索环5之间的空隙抵接或分离，能够将堵塞器内的流路临时性地封闭或打开。
本发明的一个方案的井下工具构件的外径优选为30mm以上且200mm以下。外径30mm以上且200mm以下的井下工具构件适于构成井下工具。本发明的一个方案的井下工具构件能够通过对本发明的一个方案的原材料型材进行切削加工、穿孔等机械加工来得到。
〔井下工具〕
本发明的一个方案的井下工具含有上述的本发明的一个方案的井下工具构件。作为本发明的一个方案的井下工具的一个具体例，可列举出上述的图1的示意图所示的堵塞器，堵塞器的结构并不限于图1的示意图地所示的结构。优选本发明的一个方案的井下工具为选自由压裂塞及桥塞构成的组中的井下工具。
本发明的一个方案的井下工具含有本发明的一个方案的井下工具构件，因此，具有耐高温高压环境下的坑井挖掘程度的高强度，而且，能够在坑井挖掘后通过氯化物溶液容易地分解。
(分解性树脂)
本发明的一个方案的井下工具还可以含有由分解性树脂形成的井下工具构件。形成井下工具构件的分解性树脂例如为具有通过使用了压裂流体等的土壤中的微生物进行分解的生物降解性、或通过压裂流体等溶剂、特别是水、进而根据期望通过酸或碱进行分解的水解性的分解性树脂等。另外，分解性树脂也可以是能够通过其他任意的方法，例如利用规定温度以上的加热条件化学性地进行分解的分解性树脂。优选的是，分解性树脂为通过规定温度以上的水进行分解的水解性树脂。需要说明的是，通过降低聚合度等使树脂原本具有的强度降低而变脆，其结果为，通过施加极小的机械的力而简单地崩解而丧失形状的(以下，有时称作“崩解性”)树脂也相当于分解性树脂。
井下工具或井下工具构件谋求例如在高深度地下的高温高压的环境等严酷且多样的环境下，具有包含耐冲击性的优异的机械的特性，同时分解性也优异。因此，从该观点考虑，作为分解性树脂，例如可列举出聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚-ε-己内酯二醇(PCL)等脂肪族聚酯、聚乙烯醇(皂化度80～95摩尔％左右的部分皂化聚乙烯醇等)等，但更优选为脂肪族聚酯。另外，只要不丧失作为分解性树脂的性质，也能够组合使用形成对苯二甲酸等芳香族聚酯的成分。分解性树脂也能够单独使用，或将两种以上混合等来组合使用。
从井下工具或井下工具构件谋求的包含耐冲击性的优异的机械特性和分解性的观点考虑，脂肪族聚酯最优选为选自由PGA、PLA及乙醇酸/乳酸共聚物(PGLA)构成的组中的至少一种，进一步优选为PGA。即，分解性树脂最优选为PGA。需要说明的是，作为PGA，除乙醇酸的均聚物以外，含有具有如下含量的乙醇酸重复单元的共聚物，即，50质量％以上，优选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95质量％以上，最优选为99质量％以上，尤其优选为99.5质量％以上。另外，作为PLA，除L-乳酸或D-乳酸的均聚物以外，含有具有如下含量L-乳酸或D-乳酸的重复单元的共聚物，即，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。作为PGLA，能够使用乙醇酸重复单元与乳酸重复单元的比率(质量比)为99:1～1:99，优选为90:10～10:90，更优选为80:20～20:80的共聚物。
对于井下工具构件的分解性树脂的含量，能够考虑井下工具或井下工具构件所要求的耐冲击性、拉伸特性及坑井挖掘后根据需要实施去除的容易度等来适当确定，当将井下工具构件中的分解性树脂与其他成分的合计质量设为100质量％时，通常为70～97质量％，优选为73～96质量％，更优选为76～95.5质量％，进一步优选为79～95质量％。
另外，本发明的一个方案的井下工具所含的井下工具构件也可以由含上述的分解性树脂的分解性树脂组成物形成，该分解性树脂组成物可以进一步含有机纤维增强剂、无机纤维增强剂、或粒状或者粉末状增强剂那样的增强剂、扩链剂、稳定剂、分解促进剂、分解抑制剂等。
作为有机纤维增强材料，例如可列举出由聚酰胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、氟树脂等形成的高熔点有机质纤维，但从井下工具或形成该构件的分解性树脂组成物的机械强度、耐冲击性的观点及分解性的观点考虑，可优选列举出具有高强度、耐磨损性、耐热性等的、属于所谓的高性能/高功能纤维或超级纤维的有机纤维增强材料。更具体而言，可列举出Kevler(注册商标)、Twaron(注册商标)、TECHNORA(注册商标)、诺梅克斯(注册商标)等芳纶纤维(全芳香族聚酰胺纤维)、齐龙(注册商标)等聚对苯撑苯并二噁唑纤维、Vectran(注册商标)等聚芳酯纤维(聚酯)、TEFLON(注册商标)、特氟隆(注册商标)等四氟乙烯纤维、Dainima(注册商标)等超高分子量聚乙烯纤维等。特别优选为芳纶纤维或聚对苯撑苯并二噁唑纤维。
作为无机纤维增强材料，例如可列举出玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、二氧化硅纤维、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、黄铜等合金纤维或金属纤维等。
作为粒状或粉末状增强材料，例如能够使用云母、二氧化硅、滑石、氧化铝、高岭土、硫酸钙、碳酸钙、氧化钛、铁氧体、粘土、玻璃粉(研磨纤维等)、氧化锌、碳酸镍、氧化铁、石英粉末、碳酸镁、硫酸钡等。
作为扩链剂，能够使用以往作为分解性树脂的扩链剂而使用的化合物，例如可列举出噁唑啉化合物、异氰酸酯化合物、碳化二亚胺化合物、碳化二亚胺改性异氰酸酯化合物、脂肪酸双酰胺化合物、烷取代型脂肪酸单酯化合物、具有三嗪骨架的1～3官能缩水甘油改性化合物、环氧化合物、酸酐、噁嗪化合物、烯酮化合物等，能够组合含有它们中的一种或两种以上。(分解性橡胶)
本发明的一个方案的井下工具还可以含有由分解性橡胶形成的井下工具构件。
由分解性橡胶形成的井下工具构件例如可为：作为上述的井下工具的堵孔堵塞器的堵孔用构件等密封构件；压裂套筒(套筒系统)等使用的球座等井下工具用的橡胶制的构件。
对于形成井下工具构件的分解性橡胶，优选的是，在150℃的水中浸渍24小时后的压缩强度相对于浸渍前的压缩强度的降低率为5％以上。在分解过程中，强度如此降低的分解性橡胶的表面硬度也降低。例如，硬度A82的酯型氨基甲酸酯橡胶通过在121℃的去离子水(DI水)中浸渍，13小时后成为A25，48小时后成为A0，而且72小时后成为凝胶状。伴随着这样的分解的硬度降低具有对温度的依赖性，例如对于硬度变成0为止的时间，93℃时为350小时、99℃时为270小时、104℃时为135小时、110℃时为110小时、116℃时为36小时、121℃时为26小时、132℃时为7小时等。
这样的分解性橡胶的分解行为能够通过基础聚合物、添加剂等的变更、增减及有无来适当调整。通过进一步提高分解性橡胶的硬度，能够实现比较高温区域的坑井处理，进而也能够实施进行分解的调整。另外，分解性橡胶通过根据需要添加酸性物质或酸生成物质，也能够加快分解性。
作为具有上述的性质的分解性橡胶并不特别限定，能够从以往用于井下工具用的橡胶材料中进行选择。例如，可优选列举出含有选自由天然橡胶、聚异戊二烯、乙烯丙烯橡胶、丁基橡胶、苯乙烯橡胶(苯乙烯/丁二烯橡胶等)、丙烯酸橡胶、脂肪族聚酯橡胶、氯丁二烯橡胶及氨基甲酸酯橡胶构成的组中的至少一种的分解性橡胶。另外，从分解性、崩解性的观点考虑，也优选列举出含有橡胶的分解性橡胶，上述橡胶具备具有水解性的官能团(例如氨基甲酸酯基、酯基、酰胺基、羧基、羟基、硅烷基、酸酐、卤化物等)。
作为特别优选的分解性橡胶，通过对分解性橡胶的结构、硬度、交联度等进行调整或选择其他配合剂，能够容易地实施分解性、崩解性的控制，因此列举出氨基甲酸酯橡胶。
<氨基甲酸酯橡胶>
作为形成井下工具构件的分解性橡胶特别优选使用的氨基甲酸酯橡胶(有时也称作“氨基甲酸酯弹性体”)为在分子中具有氨基甲酸酯键(-NH-CO-O-)的橡胶材料，通常对具有异氰酸酯化合物和羟基的化合物进行缩合来得到。作为具有羟基的化合物，大致区分为其主链具有酯键的聚酯型氨基甲酸酯橡胶(以下，有时称为“酯型氨基甲酸酯橡胶”)和其主链具有醚键的聚醚型氨基甲酸酯橡胶(以下，有时称为“醚型氨基甲酸酯橡胶”)，由于分解性、崩解性的控制更容易，因此特别优选酯型氨基甲酸酯橡胶。
众所周知，氨基甲酸酯橡胶为同时具备合成橡胶的弹性(柔软性)和塑胶的刚性(牢固性)的弹性体，通常在耐磨性、耐药性、耐油性方面优异，机械强度大，耐载荷性大，高弹性且能量吸收性高。作为氨基甲酸酯橡胶，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)热塑性类型：可以用与热塑性树脂相同的加工方法来成型；以及iii)注塑类型：可以使用液态原料，由热固化加工方法来成型，作为形成本发明的井下工具用橡胶构件的氨基甲酸酯橡胶，可以使用任一种类型的氨基甲酸酯橡胶。
作为氨基甲酸酯橡胶的具体例，可列举出如下所示制备的橡胶：
(1)能够使用硬度A95的酯型热塑性氨基甲酸酯橡胶(交联型)，制备150℃24小时压缩应力降低率为100％、150℃体积增加率为2％的井下工具用橡胶构件。该橡胶构件的150℃72小时质量减少率为58％，150℃的水中浸渍1小时后的质量减少率为-1％(体积增加)，浸渍3小时后为-2％(体积增加)，浸渍24小时后为13％；
(2)能够使用硬度D74的内酯系酯型热塑性氨基甲酸酯橡胶(未交联型)，制备150℃24小时压缩应力降低率为83％、150℃体积增加率为1％的井下工具用橡胶构件。该橡胶构件的150℃72小时质量减少率为43％，150℃的水中浸渍1小时后的质量减少率为-1％(体积增加)，浸渍3小时后为-2％(体积增加)，浸渍24小时后为2％，浸渍48小时后为33％；
(3)能够使用硬度A70的酯型热塑性氨基甲酸酯橡胶(未交联型)，制备150℃24小时压缩应力降低率为100％、150℃体积增加率为5％的井下工具用橡胶构件；
(4)能够使用硬度A85的酯型热塑性氨基甲酸酯橡胶(交联型)，制备150℃24小时压缩应力降低率为41％、150℃体积增加率为4.9％的井下工具用橡胶构件。对于该橡胶构件，当对121℃的压缩应力降低率进行测定时可知：浸渍24小时后为1％，浸渍48小时后为1％，浸渍72小时后为100％，浸渍72小时后的试验片在压缩应力试验后产生试验片的裂纹，形状也无法复原。进而，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，而且在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，温度66℃的压缩应力比率为20倍，150℃72小时质量减少率为72％；
(5)能够使用硬度A90的酯型热固化性氨基甲酸酯橡胶〔作为水解抑制剂而添加Stabaxol(注册商标)〕，制备150℃24小时压缩应力降低率为100％的井下工具用橡胶构件。对于该橡胶构件，在对温度93℃的水中浸渍规定时间后的50％应变压缩应力相对于浸渍前的50％应变压缩应力的降低率(以下，有时也称作“93℃的压缩应力降低率”)进行测定时可知：浸渍24小时后为28％，浸渍72小时后为44％，浸渍168小时后为50％，浸渍336小时后为100％，浸渍336小时后的试验片在压缩应力试验后产生试验片的裂纹，形状也无法复原。需要说明的是，对于该橡胶构件，推测150℃体积增加率减少，浸渍在温度150℃的水中橡胶分解而分散于水中；
(6)能够使用硬度A90的酯型热固化性氨基甲酸酯橡胶(未添加水解抑制剂)，制备150℃24小时压缩应力降低率为100％的井下工具用橡胶构件。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，进而在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，66℃压缩应力比率为41倍，150℃72小时质量减少率为100％，进而，对于93℃的压缩应力降低率，浸渍24小时后为20％，浸渍72小时后为40％，浸渍168小时后为100％，浸渍336小时后为100％，浸渍168小时及336小时后的试验片在压缩应力试验中产生试验片的裂纹及崩解。进而，对于该橡胶构件，对于温度80℃的水中浸渍规定时间后的50％应变压缩应力相对于浸渍前的50％应变压缩应力的降低率(以下，有时也称作“80℃的压缩应力降低率”)，浸渍24小时后为9％，浸渍72小时后为11％，浸渍168小时后为23％，浸渍336小时后为49％。另外，对于该橡胶构件，在对温度66℃的水中浸渍规定时间后的50％应变压缩应力相对于浸渍前的50％应变压缩应力的降低率(以下，有时也称作“66℃的压缩应力降低率”)进行测定时，浸渍24小时后为5％以下。另外，该橡胶构件的150℃体积增加率减少；
(7)能够使用硬度A82的酯型热固化性氨基甲酸酯橡胶(水解抑制剂未添加)，制备150℃24小时压缩应力降低率为100％的井下工具用橡胶构件。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，进而在干燥环境下稳定，23℃压缩应力降低率为0％，温度66℃的压缩应力比率为23倍，150℃72小时质量减少率为100％，进而，对于93℃的压缩应力降低率，浸渍24小时后为8％，浸渍72小时后为27％，浸渍168小时后为100％，浸渍336小时后为100％，浸渍168小时及336小时后的试验片在压缩应力试验中产生试验片的裂纹及崩解。需要说明的是，该橡胶构件的66℃的压缩应力降低率在浸渍24小时后为5％以下。另外，该橡胶构件的150℃体积增加率减少。
另外，本发明的一个方案的井下工具构件除上述的分解性橡胶以外，也可以在不阻碍本发明的目的的范围内，进一步作为其他配合成分而含有其他种类的橡胶材料、树脂材料、增强材料、稳定剂、分解促进剂或分解抑制剂等各种添加剂，或作为与它们配合的橡胶材料组成物。
本发明的一个方案的井下工具构件能够在广泛范围的温度区域内使用，在这样的温度区域，也能够适当变更分解性橡胶的种类。
〔坑井处理方法〕
在本发明的一个方案的坑井处理方法中，使用上述的本发明的一个方案的井下工具中的任意一种。本发明的一个方案的坑井处理方法除在坑井挖掘等处理中使用本发明的一个方案的井下工具以外，与以往的坑井处理方法相同。
本发明的一个方案的坑井处理方法为如下方法：为了通过具有多孔质、渗透性的地下层的坑井而采掘及生产石油或天然气等油气资源，用于形成坑井。
伴随着能量消费的增大，坑井的高深度化正在发展，世界上还有超过深度9000m的挖掘的记录，日本也有超过6000m的高深度坑井。对于不断采掘的坑井，为了从伴随着时间经过而渗透性降低的地下层、进而最初渗透性就不充分的地下层继续高效地采掘油气资源，对生产层进行刺激，作为刺激方法，已知有酸处理、水力压裂法。
对于酸处理，通过将盐酸、氢氟酸等酸注入至生产层，使岩石的反应成分(碳酸盐、粘土矿物、硅酸盐等)溶解，增加生产层的渗透性的方法，但被指出伴随着强酸的使用的诸多问题，另外，被指出包含各种对策而使成本的增大。因此，利用流体压在生产层形成细孔的穿孔、形成裂纹(裂纹)的水力压裂法(有时也称作“压裂”)受到关注。
水力压裂法是利用水压等流体压(以下，有时仅叫作“水压”)使生产层产生穿孔、裂缝的方法，一般来讲，是生产层的刺激方法，即挖掘出垂直的孔，接着，使垂直的孔弯曲，在地下数千米的地层内挖掘出水平的孔之后，将压裂流体等流体以高压送入这些坑井孔(井下)内，利用水压使高深度地下的生产层(生产石油或者天然气等油气资源的层)产生裂缝等，用于通过该断裂等采集、回收油气资源。在所谓的页岩油(页岩中老化的油)、页岩气等非常规资源的开发中，水力压裂法的有效性也受到关注。
本发明的一个方案的坑井处理方法可为上述的水力压裂法。对于水力压裂法，使用高压地送入的流体，利用水压使高深度地下的生产层(生产页岩油等石油或页岩气等天然气等油气资源的层)产生裂纹、穿孔。利用水压产生裂纹、穿孔的方法，通常相对于地下数千米的地层内挖掘的井下，从井下的顶端部依次进行堵孔，同时局部地堵塞规定区域，向该堵塞的区域内通过高压送入流体，使生产层产生裂纹、穿孔。接着，堵塞下一个规定区域(通常为现有区域的前一个区域，即地上侧的区域)，使裂纹、穿孔产生。以下，当需要该工序的堵孔时，重复实施该工序直到完成裂纹、穿孔的形成。
为了产生井下的堵塞及裂纹，能够使用上述的井下堵塞器。由该坑井挖掘用的井下堵塞器实施的井下的封锁如下所示。即，通过使芯轴沿其轴向移动，伴随着环或环状构件与止转机构的间隙缩小，滑卡与圆锥状构件的倾斜面抵接，沿着圆锥状构件行进，由此，向外侧呈放射状扩大并与井下的内壁抵接而固定于井下，可锻造性要素扩径变形与井下的内壁抵接而封锁井下。在芯轴存在有轴向的中空部，通过在中空部中放置球等，能够封锁井下。
用于坑井挖掘的井下堵塞器依次配置在坑井内直至完成坑井，但在开始页岩油等石油或页岩气等天然气等生产的阶段，需要将这些去除。未设计为使用后能够解除堵塞进行回收的通常的堵塞器要通过压裂、开孔、其他方法被破坏或小片化来去除，但对于压裂、开孔等需要花费大量的经费和时间。另外，还有以使用后能够回收的方式特殊设计的堵塞器，但由于堵塞器被放置于高深度地下，因此，对于将其全部回收需要大量的经费和时间。
本发明的一个方案的坑井处理方法为：将本发明的一个方案的井下工具用于坑井挖掘，因此，构成坑井挖掘后应该去除的井下工具的本发明的一个方案的井下工具构件被氯化物溶液容易地分解。因此，无需花费经费和时间来对井下工具进行回收。从井下工具配置于坑井到被去除为止的时间为一天到一个月左右，进一步为三天到三周左右，特别为五天到两周左右。
优选的是，本发明的一个方案的坑井处理方法包含：通过在坑井挖掘后使氯化物溶液流入井下，使井下工具分解的工序。在该工序中，若流入至井下的氯化物溶液使形成井下工具构件的镁合金分解则并不特别限定，但优选为氯化钾水溶液。另外，更优选的是，在该工序中流入至井下的氯化钾水溶液为2％～7％的氯化钾水溶液。进而，特别优选将氯化钾水溶液加温至93℃。能够使用0.01％～0.5％的氯化钾水溶液来代替上述的氯化钾水溶液。需要说明的是，在本发明的一个方案的坑井处理方法中，也可以将坑井挖掘时根据粘土的状态使用的氯化物溶液用作用于使井下工具分解的氯化物溶液。
根据本发明的一个方案的坑井处理方法，所使用的井下工具兼具高强度和容易分解性这两者，因此，能够可靠地实施井下的堵塞、穿孔、压裂等操作，并且，能够根据需要，在多样的坑井的环境条件下，容易地实施其去除、流路的确保，能够有助于减少经费、缩短工序。
〔井下工具构件用原材料型材的制造方法〕
对上述的镁合金的原料进行铸造来加工而得到铸造物，对该铸造物进行加工，从而得到本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材。作为加工铸造物的方法，可列举出挤出加工、轧制加工、锻造加工等。这些加工无论是热加工还是冷加工均可。
(铸造)
可在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材的制造方法中，首先对含70重量％以上且95重量％以下的镁、0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属、镁及稀土金属以外的金属材料、0.1重量％以上且20重量％以下的分解促进剂的原料进行铸造，进一步根据需要实施调质处理工序。由此，铸造时结晶的金属材料的一部分固溶，另一部分不固溶而残存。铸造物中的镁的平均晶粒尺寸能够根据铸造条件来控制。
镁合金材料能够进行重力铸造、压铸、低压铸造或高压铸造。为了进一步缩小镁合金材料中的镁相的金属材料的平均粒径，也可以进行高压铸造。作为铸造条件，也可以在使氩气、氯气、六氟化硫气体或氮气气氛中熔融的镁合金材料流入至期望的模具后，施加5MPa以上且100MPa以下的压力，同时得到20℃/秒以上的冷却速度，也可以是以0℃以上且100℃以下冷却的条件。使镁合金材料熔融的温度也可以是650℃以上且850℃以下，也可以是700℃以上且800℃以下。
另外，也可以对铸造物实施晶粒微细化处理。通过对铸造物进行晶粒微细化处理，能够进一步缩小镁相中的金属材料的平均粒径。实施铸造时的晶粒微细化处理是以往公知的晶粒微细化处理即可，例如可列举出：在使熔融的镁合金材料流入至模具前，添加蔗糖、六氯乙烷、硼等结晶微细化材料的方法；通过双辊法进行骤冷凝固的方法等。
进而，也可以使稀土金属、金属材料或者分解促进剂的任一者或其全部预先分散于镁相中的镁合金熔融，从而进行铸造。由此，能够得到稀土金属、金属材料及分解促进剂更均匀地分散的井下工具构件用原材料型材。如果使用稀土金属、金属材料及分解促进剂均匀地分散的井下工具构件用原材料型材，则可实现一种井下工具及井下工具构件，其均匀地表现出高强度，赋予充分的强度，而且，分解速度均匀，能够迅速且可靠地分解。
在铸造工序中，优选的是，例如以得到6英寸以上且12英寸以下那样的铸造物(铸造坯锭)的方式进行铸造。由此，能够得到高强度的井下工具构件用原材料型材。
(挤出加工)
也可以通过对如上所述铸造的铸造物进一步进行挤出加工，得到挤出物。由此，能够得到拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下的井下工具构件用原材料型材。挤出加工优选为热挤出、冷挤出或温挤出，但更优选为热挤出。
挤出温度优选为200℃以上且550℃以下，也可以是300℃以上且500℃以下，也可以是350℃以上且450℃以下。挤出比也可以从1.5到300。
优选的是，通过如此进行挤出加工来得到外径30mm以上且200mm以下的挤出物。由此，能够得到高强度的井下工具构件用原材料型材。
(轧制加工)
也可通过对如上所述铸造的铸造物进一步进行轧制加工，得到轧制物。由此，能够得到拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下的井下工具构件用原材料型材。轧制加工优选为热轧制、冷轧制或温轧制，更优选为热轧制。
轧制温度优选为200℃以上且550℃以下，也可以是300℃以上且500℃以下，也可以是350℃以上且450℃以下。
优选的是，通过如此进行轧制加工来得到外径30mm以上且200mm以下的轧制物。由此，能够得到高强度的井下工具构件用原材料型材。
(锻造加工)
也可通过对如上所述铸造的铸造物进一步进行锻造加工，得到锻造物。例如，对铸造物进行压下锻造。由此，得到作为拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下的锻造物的井下工具构件用原材料型材。锻造加工优选为热锻造、冷锻造或熔融金属锻造，更优选为热锻造。
锻造温度优选为200℃以上且550℃以下，更优选为300℃以上且500℃以下，进一步优选为250℃以上且350℃以下。压下率也可以为25％以上且90％以下。
优选的是，通过如此进行锻造加工来得到外径30mm以上且200mm以下的锻造物。由此，能够得到高强度的井下工具构件用原材料型材。
也可以对通过上述的加工得到的挤出物、轧制物、锻造物等进一步进行热处理，使晶粒内的金属材料扩散。该热处理的温度优选为300℃以上且600℃以下，也可以是350℃以上且450℃以下。需要说明的是，热处理时间并不特别限制，但例如也可以在3分钟以上且24小时以内等实施热处理。
通过挤出加工、轧制加工、锻造加工等得到的井下工具构件用原材料型材的形状并不特别限定，但例如也可以是棒状、中空状或板状等形状，通过根据需要对所得的原材料型材进行切削加工、穿孔等机械加工，能够对球状的井下工具或井下工具构件、作为具有异形截面的棒状体、中空体或板状体(例如，具有长度方向上外径及/或内径不同的部分的棒状体、中空体等)的井下工具或井下工具构件进行制造。进而，也可以利用其自身公知的方法对通过这些制造方法得到的成型品进行组合，对井下工具或井下工具构件进行制造。
〔附记事项〕
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，上述金属材料及上述分解促进剂的平均粒径为100μm以下。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，拉伸强度为300MPa以上且500MPa以下。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，上述分解促进剂为选自由铁、镍、铜、钴、锌、镉、钙及银构成的组中的至少一种金属。
对于本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材，优选的是，相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度与相对于93℃、7％氯化钾水溶液的分解速度之比为1.01:1～3.0:1。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，上述金属材料为选自由铝及锆构成的组中的至少一种金属。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，作为上述金属材料含有铝，作为上述分解促进剂含有锌，铝的含量为3重量％以上且15重量％以下，锌的含量为0.1重量％以上且5重量％以下。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，外径为30mm以上且200mm以下。
本发明的一个方案的井下工具构件优选为芯轴或侧部件。
在本发明的一个方案的井下工具构件中，优选的是，上述侧部件为滑卡、剪切辅助件、吊索环、锥体或侧部件固定用的螺钉的至少一部分。
本发明的一个方案的井下工具构件优选为对井下工具内的流路临时性地进行封闭的封闭构件或其一部分。
在本发明的一个方案的井下工具构件中，优选的是，上述封闭构件为球形状、螺钉形状或按压销形状。
本发明的一个方案的井下工具优选为压裂塞或桥塞。
本发明的一个方案的井下工具优选进一步含有由分解性树脂形成的井下工具构件。
在本发明的一个方案的井下工具中，优选的是，上述分解性树脂为聚酯。
在本发明的一个方案的井下工具中，优选的是，上述聚酯为聚乙醇酸。
本发明的一个方案的井下工具优选进一步含有由分解性橡胶形成的井下工具构件。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，作为上述分解促进剂，含有选自由铁、镍及铜构成的组中的至少一种。
在本发明的一个方案的井下工具构件用原材料型材中，优选的是，作为上述金属材料，含有0.01重量％以上且20重量％以下的选自由铁、镍、及铜构成的组中的至少一种。
本发明的一个方案并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内实施各种变更，对不同的实施方式分别公开的技术方案进行适当组合而得到的实施方式也包含于本发明的一个方案的技术范围。
实施例
(实施例1)
由作为金属材料含有9重量％的铝及锰0.2％、作为分解促进剂含有0.6重量％的锌、2重量％的钙及0.2重量％～0.5重量％的镍的镁合金材料，如实施方式所述那样地得到了外径50mm、内径20mm的原材料型材。
通过对所得的原材料型材进行SEM观察，对观察到的晶粒尺寸进行目测，对镁合金的平均晶粒尺寸进行了测定。其结果为，实施例1的原材料型材的平均晶粒尺寸为20～40μm。
另外，依据JISZ2241(ISO6892)，使用JIS Z2201规定的试验片，通过施加直至因拉伸力而产生压裂的形变来对所得的原材料型材的拉伸强度进行了测定。其结果为，实施例1的原材料型材的拉伸强度为310MPa。
进而，以如下方式来测定所得的原材料型材的分解速度。即，将表面为10mm见方的原材料型材浸渍在93℃、2％的KCl的1L水溶液中，对3小时分解后的重量(mg)进行了测定。其结果为，实施例1的原材料型材相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1120mg/cm2。同样地，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天2142mg/cm2。另外，相对于93℃、0.5％的KCl溶液的分解速度为每天829mg/cm2，相对于93℃、0.1％的KCl溶液的分解速度为每天287mg/cm2。需要说明的是，相对于66℃、2％KCl溶液的分解速度为834mg/cm2。
另外，将约15mm见方的PGA原材料型材和10mm见方的Mg原材料型材浸渍于93℃、0.05％的KCl溶液，对Mg原材料型材的分解速度进行了测定，结果为每天220mg/cm2。离子交换水中浸渍PGA原材料型材及Mg原材料型材时的分解速度为107mg/cm2。
(实施例2)
由作为金属材料含有9重量％的铝及锰0.2％、作为分解促进剂含有0.6重量％的锌、2重量％的钙及0.5重量％～1.0重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到外径59mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为20～50μm。
与实施例1同样地对实施例2的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行测定，结果是：拉伸强度为310MPa，相对于93℃、1％的KCl溶液的分解速度为每天2459mg/cm2，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天2422mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天2660mg/cm2。
(实施例3)
由作为金属材料含有9重量％的铝、0.2重量％的锰及0.02重量％的硅、作为分解促进剂含有0.5重量％的锌及0.5重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～30μm。
与实施例1同样地对实施例3的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为322MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1441mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天1968mg/cm2。
另外，将约15mm见方的PGA原材料型材和10mm见方的Mg原材料型材浸渍于93℃、2％的KCl溶液，对Mg原材料型材的分解速度进行了测定，结果为每天1549mg/cm2。将PGA原材料型材及Mg原材料型材浸渍于0.05％KCl溶液时的分解速度为340mg/cm2，将PGA原材料型材及Mg原材料型材浸渍于离子交换水中时的分解速度为138mg/cm2。
(实施例4)
由作为金属材料含有0.5重量％的锆、作为分解促进剂含有5重量％的锌及1重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～50μm。
与实施例1同样地对实施例4的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为303MPa，相对于93℃、1％的KCl溶液的分解速度为每天305mg/cm2，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天422mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天714mg/cm2。
(实施例5)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有0.5重量％的锌及2.6重量％的铜的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～50μm。
与实施例1同样地对实施例5的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为329MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天95mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天98mg/cm2。
(实施例6)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有0.5重量％的锌、2.6重量％的铜及0.5重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～50μm。
与实施例1同样地对实施例6的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为350MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1050mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天1100mg/cm2。
(实施例7)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有0.6重量％的锌、2重量％的钙及0.2重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～100μm。
与实施例1同样地对实施例7的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为300MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1922mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天1942mg/cm2。
(实施例8)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有0.5重量％的锌及0.012重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的坯料。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为100～200μm。
与实施例1同样地对实施例8的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为319MPa，相对于93℃、1％的KCl溶液的分解速度为每天104mg/cm2，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1230mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天280mg/cm2。
另外，将约15mm见方的PGA原材料型材和10mm见方的Mg原材料型材浸渍于93℃、2％的KCl溶液，对Mg原材料型材的分解速度进行了测定，结果为每天666mg/cm2。将PGA原材料型材及Mg原材料型材浸渍于0.05％KCl溶液时的分解速度为100mg/cm2，将PGA原材料型材及Mg原材料型材浸渍于离子交换水中时的分解速度为50mg/cm2。
(实施例9)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有1重量％的锌及16重量％的铁的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为50～100μm。
与实施例1同样地对实施例9的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为276MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天365mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天397mg/cm2。
(实施例10)
由作为金属材料含有9重量％的铝、作为分解促进剂含有1重量％的锌及10重量％的铜的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为50～100μm。
与实施例1同样地对实施例10的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为345MPa，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天50mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天76mg/cm2。
(实施例11)
由作为金属材料含有8重量％的铝、作为分解促进剂含有0.5重量％的镍的镁合金材料，与实施例1同样地得到了外径10mm的原材料型材。
对于所得的原材料型材，与实施例1同样地对平均晶粒尺寸进行了测定，结果为10～100μm。
与实施例1同样地对实施例11的原材料型材的拉伸强度及分解速度进行了测定，结果是：拉伸强度为340MPa，相对于93℃、1％的KCl溶液的分解速度为每天1214mg/cm2，相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天1416mg/cm2，相对于93℃、7％的KCl溶液的分解速度为每天1840mg/cm2。
(实施例12)
利用JIS H 8651规定方法对实施例1所得的表面为10mm见方的原材料型材实施阳极氧化处理，形成了阳极氧化被膜。与实施例1同样地对分解速度进行了测定，结果是：相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天0mg/cm2。将该原材料型材浸渍于pH3的酸性水溶液，使被膜溶解后，与实施例1同样地进行了分解。
(实施例13)
将溶解于溶剂的改性PTFE以喷涂方式吹至实施例1所得的表面为10mm见方的原材料型材，重复两次以300℃进行烧成的操作。与实施例1同样地对分解速度进行了测定，结果是：相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天0mg/cm2。当将表面的涂覆层剥离时，与实施例1同样地进行了分解。
(实施例14)
利用流动浸渍法将聚乙烯细粉涂覆于实施例1所得的表面为10mm见方的原材料型材。与实施例1同样地对分解速度进行了测定，结果是：相对于93℃、2％的KCl溶液的分解速度为每天0mg/cm2。当将表面的涂覆层剥离时，与实施例1同样地进行分解。
(比较例1)
对市售的纯镁的晶粒尺寸及拉伸强度进行了测定，结果是：晶粒尺寸为10～50μm，拉伸强度为190MPa。与实施例1同样地对该纯镁的分解速度进行了测定，结果是：相对于93℃、15％的KCl水溶液的分解速度为每天17mg/cm2。
(比较例2)
对市售的AZ31镁合金的晶粒尺寸及拉伸强度进行了测定，结果是：晶粒尺寸为10～50μm，拉伸强度为255MPa。与实施例1同样地对该纯镁的分解速度进行了测定，结果是：相对于93℃、15％的KCl水溶液的分解速度为每天2mg/cm2。
工业上的可利用性
本发明能够用于天然资源开发的挖掘领域等。
符号说明
1：芯轴；
2：可扩径的环状的橡胶构件；
3、3’：滑卡；
4、4’：保护圈；
5：吊索环(load ring)；
6、6’：锥体；
7：剪切辅助件；
8：底部；
9：球

Claims (23)

1.一种井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
所述井下工具构件用原材料型材为镁合金，
其在含有70重量％以上且95重量％以下的镁的相中分散有：
0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属；
镁及稀土金属以外的金属材料；及
0.1重量％以上且20重量％以下的分解促进剂，
所述镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，
拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下，
所述井下工具构件用原材料型材相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度为每天20mg/cm2以上且20000mg/cm2以下。
2.根据权利要求1所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
所述金属材料及所述分解促进剂的平均粒径为100μm以下。
3.根据权利要求1或2所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
拉伸强度为300MPa以上且500MPa以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
所述分解促进剂为选自由铁、镍、铜、钴、锌、镉、钙及银构成的组中的至少一种金属。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
相对于93℃、2％氯化钾水溶液的分解速度与相对于93℃、7％氯化钾水溶液的分解速度之比为1.01:1～3.0:1。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
所述金属材料为选自由铝及锆构成的组中的至少一种金属。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
作为所述金属材料含有铝，作为所述分解促进剂含有锌，
铝的含量为3重量％以上且15重量％以下，
锌的含量为0.1重量％以上且5重量％以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
外径为30mm以上且200mm以下。
9.一种井下工具构件，其特征在于，
由权利要求1～8中任一项所述的井下工具构件用原材料型材形成。
10.根据权利要求9所述的井下工具构件，其特征在于，
所述井下工具构件为芯轴或侧部件。
11.根据权利要求10所述的井下工具构件，其特征在于，
所述侧部件为滑卡、剪切辅助件、吊索环、锥体、或侧部件固定用的螺钉中的至少一部分。
12.根据权利要求9所述的井下工具构件，其特征在于，
所述井下工具构件为临时性地封闭井下工具内的流路的封闭构件或其一部分。
13.根据权利要求12所述的井下工具构件，其特征在于，
所述封闭构件为球形状、螺钉形状或按压销形状。
14.一种井下工具，其特征在于，
含有权利要求9～13中任一项所述的井下工具构件。
15.根据权利要求14所述的井下工具，其特征在于，
所述井下工具为压裂塞或桥塞。
16.根据权利要求14或15所述的井下工具，其特征在于，
进一步含有由分解性树脂形成的井下工具构件。
17.根据权利要求16所述的井下工具，其特征在于，
所述分解性树脂为聚酯。
18.根据权利要求17所述的井下工具，其特征在于，
所述聚酯为聚乙醇酸。
19.根据权利要求14～18中任一项所述的井下工具，其特征在于，
进一步含有由分解性橡胶形成的井下工具构件。
20.一种坑井处理方法，其特征在于，
使用权利要求14～19中任一项所述的井下工具。
21.根据权利要求4所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
作为所述分解促进剂，含有选自由铁、镍及铜构成的组中的至少一种。
22.一种井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
所述井下工具构件用原材料型材为镁合金，
其在含有70重量％以上且95重量％以下的镁的相中分散有：
0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金属；及
镁及稀土金属以外的金属材料，
所述镁合金的平均晶粒尺寸为0.1μm以上且300μm以下，
拉伸强度为200MPa以上且500MPa以下。
23.根据权利要求22所述的井下工具构件用原材料型材，其特征在于，
作为所述金属材料，含有0.01重量％以上且20重量％以下的选自由铁、镍、铜及钴构成的组中的至少一种。
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