CN116057119A - 堵塞器、井下工具以及坑井处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种堵塞器,该堵塞器即使在高温且盐浓度低的流体或水中,也能够仅在规定期间内保持堵孔。一种堵塞器(5),该堵塞器用于暂时阻挡坑井内的流体的流通,该堵塞器具备由如下聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或该堵塞器由该树脂成型体构成,该聚乙醇酸树脂组合物包含聚乙醇酸和环状碳化二亚胺化合物,碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种堵塞器、井下工具以及坑井处理方法。
背景技术
作为用于从地下回收烃资源而进行的坑井处理操作,例如可列举出压裂和坑井的清洗等。当进行压裂时,需要使用井下工具或堵塞器进行阻挡坑井内的流体的流通的堵孔。此外,在压裂前进行坑井的清洗和地层的刺激等情况下,清洗中,需要用井下工具将清洗用的流体的流路隔离,以便清洗用的流体在清洗前与清洗后不会混在一起。同时,清洗后,为了刺激地层,需要将井下工具的特定的位置分解来设置开口部,以便对坑井壁施加水压。
而且,在任何坑井处理后,这些井下工具都需要通过某些方法而迅速去除。如此,要求井下工具或堵塞器能够仅在规定期间内保持堵孔。
对此,在专利文献1中,公开了一种使用包含稳定剂的分解性原材料的粒子,对井进行处理的方法。在专利文献2中,公开了若树脂的酸性基团浓度降低则树脂的分解受到抑制,若酸性基团浓度升高则树脂的分解得到促进。在专利文献3中,公开了一种聚乙醇酸树脂的成型体,其在水中的厚度减少速度相对于时间恒定。在专利文献4中,公开了一种使用了具备堵塞器的工具的处理方法,所述堵塞器在电解质中具有腐蚀性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第2017/0342306号说明书
专利文献2:日本特开2015-160872号说明书
专利文献3:国际公开第2013/183363号公报
专利文献4:国际公开第2015/199647号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,如上所述的现有技术不是将具有能够耐受进行压裂时的压力的程度的壁厚的成型体在水中分解的技术。而且,在如上所述的现有技术文献中,关于具有使厚度减少速度减慢的效果的具体的分解延迟剂和组成也没有公开。此外,聚乙醇酸的周围越是高温,水解反应速度越快,因此,包括聚乙醇酸制构件的堵塞器存在如下问题:在高温的坑井内无法在目标期间内保持堵孔。而且,在包括腐蚀性金属制构件的堵塞器中,腐蚀的速度强烈依赖于流体中的盐(电解质)浓度,在盐浓度低的流体或水中腐蚀缓慢。因此,:包括腐蚀性金属制构件的堵塞器存在如下问题:即使经过了目标期间堵孔也不解除。
如此,期望一种堵塞器,其即使在高温的井中,堵孔保持时间也充分,并且即使在盐浓度低的流体或水中也能够可靠地解除堵孔。
因此,本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种堵塞器,其即使在高温且盐浓度低的流体或水中,也能够仅在规定期间内保持堵孔。
技术方案
为了解决上述问题,本发明的堵塞器为如下堵塞器,其用于暂时阻挡坑井内的流体的流通,所述堵塞器具备由如下聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或所述堵塞器由该树脂成型体构成,所述聚乙醇酸树脂组合物包含聚乙醇酸和环状碳化二亚胺化合物,碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。
此外,本发明的井下工具具备筒状主体和上述堵塞器,上述筒状主体在其周面具有使其内外连通的开口部,上述堵塞器以堵住上述开口部的方式卡合于上述筒状主体。
本发明的坑井处理方法包括:使用上述堵塞器,暂时对坑井和井下工具中的至少一者的一处以上区域进行堵孔;以及通过使上述堵塞器的上述树脂成型体分解而消除堵孔,变更上述区域中的流体的流路。
本发明的坑井处理方法包括:将上述堵塞器设置于坑井,阻挡所述坑井内的流体的流动;以及使上述树脂成型体分解,恢复上述流体的流动。
本发明的坑井处理方法包括:将如下井下工具导入坑井,所述井下工具在始端具有第一开口部、以及在终端具有第二开口部,在该始端与该终端之间还具有第三开口部,该第三开口部被上述堵塞器堵孔;将流体从地上经过上述第一开口部压入上述井下工具,使该流体从上述第二开口喷射至上述坑井内,清洗上述坑井;以及清洗后,使上述堵塞器的上述树脂成型体分解,能够进行经由上述第三开口部的、上述井下工具内外的流体的流通。
有益效果
根据本发明的堵塞器,即使在高温且盐浓度低的流体或水中,也能够仅在规定期间内保持堵孔。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的堵塞器的第一方案的井下工具的剖面的概略图。
图2是将应用了本发明的实施方式的堵塞器的第一方案的变形例1的井下工具的剖面的一部分放大的示意图。
图3是将应用了本发明的实施方式的堵塞器的第一方案的变形例2的井下工具的剖面的一部分放大的示意图。
图4是本发明的实施方式的、在坑井内的规定的位置时的井下堵塞器的剖面的概略图。
图5是本发明的实施方式的、对坑井进行堵孔时的井下堵塞器的剖面的概略图。
具体实施方式
1.堵塞器
本实施方式的堵塞器是指用于暂时阻挡坑井内的流体的流通的构件或装置。只要是用于暂时阻挡坑井内的流体的流通的堵塞器,其形态就没有限制,例如可以为球、飞镖(dart)、盘、螺钉、压裂塞、桥塞或封隔器(packer)。
本实施方式的堵塞器具备由聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或本实施方式的堵塞器由聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体构成。“由树脂成型体构成”是指不包含该树脂成型体以外的其他构成要素。
在为具备由聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体的堵塞器的情况下,只要通过该树脂成型体分解而消除流体的流通的阻挡,就不限定于对特定的构成要素的使用。关于堵塞器的具体例子的详细内容,在后文中进行叙述。
树脂成型体的形状没有特别限制,根据作为应用对象的堵塞器或堵塞器中的构件来适当设计。
(聚乙醇酸树脂组合物)
在本实施方式的堵塞器中使用的树脂成型体是由聚乙醇酸树脂组合物形成的。本实施方式中的聚乙醇酸树脂组合物包含聚乙醇酸和环状碳化二亚胺化合物。此外,聚乙醇酸树脂组合物中的碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。需要说明的是,本说明书中的“环状碳化二亚胺化合物”只要没有特别说明,是指不与聚乙醇酸反应的环状碳化二亚胺化合物。
环状碳化二亚胺化合物的含量在聚乙醇酸树脂组合物中优选为0.4质量%以上。环状碳化二亚胺化合物的含量可以根据由该组合物形成的树脂成型体所希望的堵孔保持期间等来适当调整。从使成型体的厚度减少速度更可靠地降低的观点考虑,环状碳化二亚胺化合物的含量更优选为0.7质量%以上,进一步优选为1质量%以上。此外,从将聚乙醇酸树脂组合物稳定地熔融混炼的观点考虑,环状碳化二亚胺化合物的含量优选为30质量%以下,更优选为25质量%以下。
在本实施方式中的聚乙醇酸树脂组合物中使用的聚乙醇酸是含有-(-O-CH2-CO-)-所示的重复单元的聚合物。聚乙醇酸可以是乙醇酸的均聚物,也可以是乙醇酸与其他单体成分的共聚物。作为在共聚物中使用的其他单体成分,例如,可列举出:L-乳酸、D-乳酸、3-羟基丁酸以及1-羟基己酸等羟基羧酸;1,4-丁二醇与琥珀酸的缩合物和1,4-丁二醇与己二酸的缩合物等由二醇和二羧酸构成的酯化合物;上述的其他单体成分进行分子内缩合而生成的环状酯和内酯;以及三亚甲基碳酸酯等环状碳酸酯。
在聚乙醇酸是乙醇酸与其他单体成分的共聚物的情况下,源自乙醇酸的构成单元为70摩尔%以上,优选为80摩尔%以上,更优选为90摩尔%以上。
在聚乙醇酸是乙醇酸与其他单体成分的共聚物的情况下,该共聚物的熔融粘度优选低于与该共聚物具有相同分子量的乙醇酸均聚物的熔融粘度。若是具有这样的熔融粘度的共聚物,则在使用聚乙醇酸树脂组合物来进行固化挤出成型或注塑成型的情况下,不需要提高熔融温度就能抑制聚乙醇酸的分子量降低,因此能良好地得到作为目标的高强度的井下工具构件。
在聚乙醇酸为均聚物的情况下,该均聚物的重均分子量优选超过2万。通过该均聚物的重均分子量超过2万,聚乙醇酸的水蒸气阻隔性得到保证。由此,能使水向在堵塞器中使用的树脂成型体的渗透延迟,因此能够避免堵塞器进行本体分解。再者,从得到作为目标的高强度的井下工具构件的观点考虑,聚乙醇酸均聚物的重均分子量优选为5万以上,更优选为7万以上,进一步优选为15万以上。聚乙醇酸均聚物的重均分子量的上限没有特别限定,但从能够进行固化挤出成型或注塑成型的观点考虑,通常优选为50万以下,更优选为30万以下。
聚乙醇酸的末端优选被环状碳化二亚胺化合物封端。在此,“聚乙醇酸的末端被环状碳化二亚胺化合物封端”是指,具有通过聚乙醇酸末端的羧基与环状碳化二亚胺化合物反应而得到的结构。在聚乙醇酸的末端被环状碳化二亚胺化合物封端的情况下,也可以在不一定全部的聚乙醇酸末端中被封端。
在至少一部分聚乙醇酸的末端被环状碳化二亚胺化合物封端的情况下,聚乙醇酸树脂组合物所含的聚乙醇酸的羧基末端的浓度优选为10eq/t以下,更优选为8eq/t以下,进一步优选为6eq/t以下。聚乙醇酸的羧基末端的浓度的下限值没有特别限定,但通常该浓度大致为0.1eq/t以上。通过聚乙醇酸的羧基末端的浓度在上述范围内,能够在坑井环境中抑制聚乙醇酸的分解。
聚乙醇酸树脂组合物所含的聚乙醇酸的羧基末端的浓度可以通过使用了中和反应的滴定而计算出。具体而言,可列举出以下的方法作为一个例子。即,是如下方法:将聚乙醇酸树脂组合物溶解于DMSO等溶剂,加入pH指示剂,一边观察混合溶液的颜色的变化一边滴加碱性溶液。在混合溶液的颜色不再变化的时间点结束滴加,根据碱性溶液的滴加量计算出羧基浓度。需要说明的是,作为碱性溶液,例如可以使用1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯的DMSO溶液。碱性溶液的基质浓度可以根据聚乙醇酸的羧基末端浓度来适当调节。
用于对末端进行封端的环状碳化二亚胺化合物,典型而言,可以使用与聚乙醇酸树脂组合物所含的环状碳化二亚胺化合物相同的化合物,也可以不一定是相同化合物。
通过聚乙醇酸的末端被环状碳化二亚胺化合物封端,能够在坑井环境中抑制聚乙醇酸的分解。
本实施方式中的聚乙醇酸树脂组合物所含的环状碳化二亚胺化合物为具有如下环状结构的化合物,所述环状结构是碳化二亚胺基的第一氮与第二氮通过键合基团键合而成的。环状碳化二亚胺化合物例如可以由下述式(Ⅰ)表示。
式(I)中,R表示选自由脂肪族基团、脂环族基团以及芳香族基团构成的组中的一个以上二价键合基团。此外,式(I)中,R任选地包含杂原子。在杂原子的例子中包括:氧(O)、氮(N)、硫(S)以及磷(P)。而且,R任选地包含环结构,该环结构任选地包含碳化二亚胺结构。构成环状结构的主链的原子的种类和数量可以在能得到本实施方式的效果的范围内适当决定。例如,直接构成环状结构的原子的数量优选为8以上,更优选为10以上。此外,该原子的数量优选为50以下,更优选为20以下。
而且,R也可以在能得到本实施方式的效果的范围内还具有一价取代基。更详细而言,R可以是二~四价的碳原子数1~20的脂肪族基团、二~四价的碳原子数3~20的脂环族基团、二~四价的碳原子数5~15的芳香族基团或它们的组合。在该组合的例子中包括亚烷基与亚芳基键合而成的亚烷基-亚芳基。
在R中的脂肪族基团的例子中包括:碳原子数1~20的亚烷基、碳原子数1~20的烷烃三基以及碳原子数1~20的烷烃四基。
在亚烷基的例子中包括:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基以及亚十六烷基。
在烷烃三基的例子中包括:甲烷三基、乙烷三基、丙烷三基、丁烷三基、戊烷三基、己烷三基、庚烷三基、辛烷三基、壬烷三基、癸烷三基、十二烷三基以及十六烷三基。
在烷烃四基的例子包括:甲烷四基、乙烷四基、丙烷四基、丁烷四基、戊烷四基、己烷四基、庚烷四基、辛烷四基、壬烷四基、癸烷四基、十二烷四基以及十六烷四基。
在R中的脂环族基团的例子中包括:碳原子数3~20的环亚烷基、碳原子数3~20的环烷烃三基以及碳原子数3~20的环烷烃四基。
在环亚烷基的例子中包括:环亚丙基、环亚丁基、环亚戊基、环亚己基、环亚庚基、环亚辛基、环亚壬基、环亚癸基、环亚十二烷基以及环亚十六烷基。
在环烷烃三基的例子中包括:环丙烷三基、环丁烷三基、环戊烷三基、环己烷三基、环庚烷三基、环辛烷三基、环壬烷三基、环癸烷三基、环十二烷三基以及环十六烷三基。
在环烷烃四基的例子中包括:环丙烷四基、环丁烷四基、环戊烷四基、环己烷四基、环庚烷四基、环辛烷四基、环壬烷四基、环癸烷四基、环十二烷四基以及环十六烷四基。
在R中的芳香族基团的例子中包括:碳原子数5~15的亚芳基、碳原子数5~15的芳烃三基以及碳原子数5~15的芳烃四基。该芳香族基团任选地包含杂原子。
在亚芳基的例子中包括亚苯基和亚萘基。
在芳烃三基(三价)的例子中包括苯三基和萘三基。
在芳烃四基(四价)的例子中包括苯四基和萘四基。
在R所任选地具有的取代基的例子中包括:碳原子数1~20的烷基、碳原子数6~15的芳基、卤素原子、硝基、酰胺基、羟基、酯基、醚基以及醛基。
在上述环状碳化二亚胺化合物中,从防止由异氰酸酯化合物独特的臭味引起的作业环境的恶化的观点考虑,优选使用在一个环状结构内仅具有一个碳化二亚胺基的化合物。其原因在于,若是该结构的环状碳化二亚胺,则即使与聚乙醇酸末端的羧基反应,也不会游离出具有异氰酸酯基的化合物。
上述环状碳化二亚胺化合物的例子中例如可列举出下述式(Ⅱ)或下述式(Ⅲ)所示的化合物。
在聚乙醇酸树脂组合物中,除了包含上述环状碳化二亚胺化合物以外,例如还可以包含与聚乙醇酸的羧基末端反应而生成的环状碳化二亚胺化合物的衍生物。
此外,聚乙醇酸树脂组合物所含的碳化二亚胺基是下述式(Ⅳ)的结构。
-N=C=N-(Ⅳ)
本实施方式的聚乙醇酸树脂组合物中的碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。该浓度可以根据本实施方式的树脂成型体所要求的堵孔保持时间来适当设计。例如,从使本实施方式的树脂成型体的厚度减少速度降低的观点考虑,该浓度优选为18eq/t以上,更优选为30eq/t以上,进一步优选为50eq/t以上。此外,从将本实施方式的树脂成型体的拉伸强度维持在80MPa以上的观点考虑,该浓度优选为900eq/t以下,更优选为800eq/t以下,进一步优选为650eq/t以下。若碳化二亚胺基的浓度在该范围内,则能实现能在高温环境下在所希望的期间内保持堵孔的堵塞器。
聚乙醇酸树脂组合物所含的碳化二亚胺基末端的浓度例如可以通过以二甲基砜作为标准物质的1H NMR测定而计算出。
需要说明的是,在本实施方式的聚乙醇酸树脂组合物中,只要不失去本实施方式的堵塞器的所希望的效果,也可以包含:热稳定剂、抗氧化剂、耐冲击改性剂、交联剂、有机填料、无机填料、以及着色剂等其他添加剂。
在聚乙醇酸树脂组合物中包含环状碳化二亚胺化合物的情况下,该组合物所含的聚乙醇酸的水解受到抑制。碳化二亚胺化合物的含量越多,水解越受到抑制。其原因在于,水也与碳化二亚胺基反应,因此在聚乙醇酸树脂组合物中越多包含碳化二亚胺基,水越在与碳化二亚胺基反应的一方消耗,作为结果,参与聚乙醇酸的水解的水越少。
就本实施方式的聚乙醇酸树脂组合物而言,通过碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上,能适度抑制由该组合物形成的树脂成型体所含的聚乙醇酸在高温的坑井环境下水解。因此,若是这样的树脂成型体,则能在高温环境下在所希望的期间内保持堵孔。其中,在本说明书中,“高温”是指80℃以上的温度。
需要说明的是,即使是由不含环状碳化二亚胺化合物的聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体,也可以通过增加厚度来延长堵孔保持时间。然而,由于井下工具的设计上的制约,并非仅考虑分解来规定厚度而成的。其中,若使用本实施方式的树脂成型体,则能使用于得到相同的堵孔保持时间的堵塞器的厚度小于由不含环状碳化二亚胺化合物的聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体。其结果是,能拓宽井下工具的设计的宽度和自由度。例如,如后述的堵塞器的一个方案所示,在插入筒状构件中使用的堵塞器的情况下,当配合堵塞器的厚度而减薄筒状主体的壁厚时,能进一步增大井下工具的内径。作为结果,流体输送效率提高。本实施方式的堵塞器的应用也能够有助于这样的流体的输送效率的增加。
(树脂成型体的制造方法)
本实施方式的树脂成型体可以通过将聚乙醇酸与环状碳化二亚胺化合物混合,进行该混合物的固化挤出成型或注塑成型来制造。该混合物可以是将聚乙醇酸与环状碳化二亚胺化合物熔融混炼,颗粒化而成的。在熔融混炼的情况下,从抑制聚乙醇酸的热分解的观点考虑,温度优选为220℃~280℃,更优选为230℃~260℃。
此外,通过在上述温度下将聚乙醇酸与环状碳化二亚胺化合物混合,一部分环状碳化二亚胺化合物与聚乙醇酸的末端的羧基反应。作为结果,聚乙醇酸的末端被环状碳化二亚胺化合物封端。
添加至聚乙醇酸的环状碳化二亚胺化合物的量相对于聚乙醇酸100质量份优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上,进一步优选为4质量份以上。通过固化挤出成型或注塑成型制造成型体时,或者将聚乙醇酸与环状碳化二亚胺化合物熔融混炼使其颗粒化时,添加的环状碳化二亚胺化合物的一部分与聚乙醇酸的末端羧基反应,用于聚乙醇酸的封端。剩余的环状碳化二亚胺化合物中的一部分由于热而分解或消失。通过如上所述地调整添加的环状碳化二亚胺化合物的量,能够将最终得到的树脂成型体中的碳化二亚胺基的浓度调整至15eq/t以上。此外,也可以将该树脂成型体中的环状碳化二亚胺化合物的含量调整至0.4质量%以上。添加的环状碳化二亚胺化合物的量没有上限,但例如可以为30质量份以下,进一步可以为20质量份以下。
需要说明的是,通常,若例如添加20质量份的低分子化合物而形成树脂成型体,则树脂成型体的拉伸强度存在降低的倾向。然而,在添加环状碳化二亚胺化合物而制作出的本实施方式的树脂成型体中,即使环状碳化二亚胺化合物的添加量为30质量份,也观察不到拉伸强度的降低。由此,能优选用于即使环状碳化二亚胺化合物的添加量多,也要求强度的井下工具或其构成要素。
对树脂成型体进行固化挤出成型或注塑成型时的温度优选为220℃~280℃,更优选为230℃~260℃。
(树脂成型体的分解)
本实施方式的树脂成型体具备由聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或本实施方式的树脂成型体由聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体构成,因此即使在盐浓度低的流体或水中也适当地分解。当将本实施方式的树脂成型体浸渍在水中时,由于该水,树脂成型体的表层部中的聚乙醇酸由于水解而分子量降低。其结果是,树脂成型体的表层部变脆。分子量降低的聚乙醇酸透过水,因此聚乙醇酸从树脂成型体的表层部到中心部逐渐水解,由此树脂成型体的脆化进行。当分子量降低的聚乙醇酸通过进一步的水解而进一步低分子量化时,作为水解产物而生成的低聚物或乙醇酸溶出至水中,其结果是,树脂成型体失去形状。如此,树脂成型体最终被分解。通过树脂成型体的分解,利用树脂成型体实现的堵孔得到解除。
在本说明书中,将从将树脂成型体浸渍在水中的时间点起,到该成型体中的表层部的聚乙醇酸开始被水解,该成型体的厚度开始减少的时间点为止的时间称为“分解提前期(decomposition lead time)”。树脂成型体从浸渍在水中起至少经过分解提前期为止保持刚浸渍于水之前的形状。
此外,由于聚乙醇酸水解而聚乙醇酸的分子量降低,其结果是,树脂成型体变脆,将该情况称为“脆化”。在树脂成型体中,将变脆的部分称为脆化层。
本实施方式中的将树脂成型体浸渍在80℃的水中的情况下的分解提前期和树脂成型体的脆化的进行速度依赖于聚乙醇酸的水解速度,可以根据所希望的堵孔保持时间来适当调节。以下,只要没有特别说明,将“聚乙醇酸的水解速度和树脂成型体的脆化的进行速度”简记为“分解速度”。
将树脂成型体浸渍在80℃的水中的情况下的优选的分解提前期依赖于应用树脂成型体的井下工具的设计,因此不能一概而论。然而,从延长堵孔保持时间并且将树脂成型体的体积抑制得小的观点考虑,树脂成型体的分解提前期越长越优选。从扩大井下工具的设计的宽度和自由度的观点考虑,也优选将树脂成型体的体积抑制得小。
该分解提前期例如可以为2小时以上,更优选为10小时以上,进一步优选为16小时以上。此外,在该情况下,该分解提前期优选为72小时以下,更优选为48小时以下,进一步优选为40小时以下。
分解提前期可以通过增加占树脂成型体的环状碳化二亚胺化合物的含量或碳化二亚胺基的浓度来延长。其原因在于,与树脂成型体接触的水分子首先与环状碳化二亚胺化合物或碳化二亚胺基反应,因此树脂成型体的表面中的聚乙醇酸的水解受到抑制。
此外,当本实施方式的树脂成型体在80℃的水中浸渍48小时后,形成中心部和重均分子量比中心部小的表层部。作为一个例子,将树脂成型体在80℃的水中浸渍48小时后的树脂成型体的中心部的聚乙醇酸的重均分子量为7万以上。另一方面,将树脂成型体在80℃的水中浸渍48小时后的树脂成型体的表层部的聚乙醇酸的重均分子量为2万以下。
浸渍后的树脂成型体中的中心部和表层部的厚度也取决于树脂成型体的整体厚度,例如如下所述。即,在树脂成型体的厚度为5mm左右的情况下,中心部的厚度与浸渍前的树脂成型体的厚度之差优选为0.1mm以上,更优选为0.2mm以上,进一步优选为0.3mm以上。此外,该厚度之差优选为2.0mm以下,更优选为1.9mm以下,进一步优选为1.8mm以下。
聚乙醇酸的重均分子量随着水解的进行而变小。聚乙醇酸的羧基末端为酸性,因此作为酯键的水解催化剂发挥作用,因此在树脂成型体的中心部和表层部处的分解速度彼此不同。中心部和表层部的分解也可以与提前期同样地,通过增加树脂成型体中的环状碳化二亚胺化合物的含量或碳化二亚胺基的浓度来延迟。
在本说明书中,将树脂成型体的脆化的进行速度规定为厚度减少速度。厚度减少速度是树脂成型体未脆化的部分的厚度正在减少的速度。脆化从树脂成型体的表面起向中心进行,未脆化的部分的厚度从表面侧起减少。因此,脆化的进行速度与厚度减少速度显示正相关。
本实施方式的树脂成型体在80℃水中的经过分解提前期后的厚度减少速度优选为0.1μm/hr以上,更优选为1μm/hr以上,进一步优选为5μm/hr以上。此外,该厚度减少速度优选小于64μm/hr,更优选小于61μm/hr,进一步优选小于50μm/hr。
本实施方式的树脂成型体是由聚乙醇酸树脂组合物形成的。聚乙醇酸的水蒸气阻隔性高,因此水分子为了到达树脂成型体的中心部,水分子首先需要经过表层部水解而产生的脆化层。如此,本实施方式的树脂成型体直到表层部脆化前不会发生中心部的水解和脆化,因此脆化不会迅速进行。
而且,本实施方式的树脂成型体包含环状碳化二亚胺化合物或碳化二亚胺基。经过了脆化层的水分子首先与环状碳化二亚胺化合物或碳化二亚胺基反应,因此水分子的扩散进一步受到抑制。由此,脆化的进行进一步延迟。
如此,本实施方式的树脂成型体经过分解提前期后也能延迟水解和脆化,因此即使在高温条件下也能延长堵孔保持时间。
此外,本实施方式的树脂成型体通过调节中心部和表层部各自的分解速度,能够更适当地调整基于树脂成型体的堵孔保持时间。例如,可列举出:使成型体浸渍在预先加热过的水中,成为仅使表层部的聚乙醇酸的分子量降低的状态的方法;以及在中心部和表层部使用不同的聚乙醇酸树脂组合物进行多层成型的方法等。此外,通过调整成型体的厚度和形状、或通过适当组合这些条件,也能够更适当地调整高温条件下的堵孔保持时间。本实施方式的树脂成型体在目标期间内保持作为堵塞器的功能,并且在经过该期间后,即使在盐浓度低的流体中(例如盐浓度低的水中)也能使分解以适当的速度进行。其结果是,在用于保持功能而能够抑制分解的同时,能够消除即使经过目标期间堵孔也不解除的问题。
(树脂成型体的其他物性)
就本实施方式中的树脂成型体而言,从耐受坑井内的高的压力而保持堵孔的观点考虑,拉伸强度优选为80MPa以上,更优选为90MPa以上,进一步优选为100MPa以上。此外,从容易进行成型加工的观点考虑,拉伸强度优选为400MPa以下,更优选为370MPa以下,进一步优选为350MPa以下。在此,树脂成型体的拉伸强度是使用类型1A的拉伸试验片,依据ISO527在23℃的环境下以50mm/min的速度拉伸由此测定出的。
此外,就本实施方式中的树脂成型体而言,从抑制对于在坑井内受到的高压力的塑性变形、保持堵孔的观点考虑,压缩屈服应力优选为100MPa以上,更优选为110MPa以上,进一步优选为120MPa以上。此外,从容易进行成型加工的观点考虑,压缩屈服应力优选为450MPa以下,更优选为420MPa以下,进一步优选为400MPa以下。在此,树脂成型体的压缩屈服点应力是使用边长5mm的立方体的树脂成型体,在23℃的环境下,利用压缩试验机以1mm/min的速度压缩而测定出的。
2.堵塞器的具体方案(堵塞器的第一方案)
作为本实施方式的堵塞器的第一方案,对如下堵塞器进行说明,所述堵塞器将设于插入坑井的筒状构件的周面的、使该筒状构件内外连通的开口部堵住来使用。这样的堵塞器例如可以是应用于井下工具中的球、飞镖、盘、螺钉以及封隔器。此外,作为应用这些第一方案的堵塞器的井下工具的例子,可列举出用于在压裂前清洗坑井或刺激地层的冲洗管。
以下,使用图1对堵塞器是应用于井下工具的螺钉的情况下的方案进行说明。图1是应用了本发明的第一方案的堵塞器的井下工具的剖面的概略图。
图1所示的井下工具1插入坑井内,具备筒状主体14作为筒状构件。井下工具1在始端具有第一开口部16、以及在终端具有第二开口部17,在该始端与该终端之间还具有一个以上第三开口部18。
第三开口部18是设于筒状主体14的周面,使筒状主体14的内外连通的开口部。在第三开口部18中以堵住第三开口部18的方式插入螺钉状的堵塞器11,堵塞器11与第三开口部卡合。如此,筒状主体14的第三开口部18被堵塞器11堵孔。
在此,井下工具的“始端”是指在井下工具设定于坑井内的状态下,位于坑井的入口侧的端部,是指在将井下工具插入坑井的情况下最后插入的一侧的端部。“终端”是与始端相反一侧的端部,是指在坑井内,从入口观察坑井的情况下的位于里侧的端部,是指将井下工具插入坑井的情况下首先插入的一侧的端部。
如图1所示,堵塞器11是将设于筒状构件的周面的、使筒状构件内外连通的开口部堵住的、螺钉状的堵塞器。堵塞器11由本实施方式的树脂成型体构成。
堵塞器11插入筒状主体14的第三开口部18,由此阻挡流体从筒状主体14的内侧经由第三开口部18向外侧的流动。然后,通过由树脂成型体构成的堵塞器11分解,第三开口部18打开,其结果是,产生经由第三开口部18的、流体从筒状主体14的内侧向外侧的流动。
堵塞器11的大小可以根据作为应用对象的筒状主体14的厚度而不同,作为一个例子,在将堵塞器11嵌入筒状主体14的状态下,在筒状主体14的外侧露出的堵塞器11的第一面121与在筒状主体14的内侧露出的堵塞器11的第二面122的最短距离L1可以为6mm以上且65mm以下。
(第一方案的变形例1)
使用图2对本实施方式的堵塞器的第一方案的变形例1进行说明。图2是将应用了本发明的实施方式的堵塞器的第一方案的变形例1的井下工具的剖面的一部分放大的示意图。变形例1的井下工具2与上述井下工具1相同,筒状主体24的第三开口部28被螺钉状的堵塞器21堵孔。
如图2所示,变形例1的堵塞器21与上述堵塞器11相同,是将设于筒状构件的周面的、使筒状构件内外连通的开口部堵住的堵塞器。但是,变形例1的堵塞器21在如下方面与堵塞器11不同:所述堵塞器21由主体部22和环状成型体23构成,所述主体部22由本实施方式的树脂成型体形成,所述环状成型体23由非分解性材料形成。
变形例1中的环状成型体23是覆盖主体部22的周围的、在外周面具有螺纹牙的环状构件。在此,主体部22构成为配置在环状成型体23的环的内侧。变形例1中的环状成型体23由SUS303和SUS304等非分解性材料形成。在此,“非分解性材料”是指在坑井环境中重量或厚度不容易减少的材料。环状成型体23优选由在坑井内30天以上重量或厚度实质上不减少的材料形成。
在变形例1中,堵塞器21插入筒状主体24的第三开口部28,由此阻挡流体从筒状主体14的内侧经由第三开口部28向外侧的流动。然后,通过由树脂成型体构成的堵塞器21的主体部22分解,第三开口部28打开,其结果是,产生经由第三开口部28的,更详细而言,产生经由环状成型体23的环的内侧的、流体从筒状主体24的内侧向外侧的流动。
主体部22的大小与堵塞器11的大小同样地,只要由本领域技术人员适当设定即可。
(第一方案的变形例2)
使用图3对本实施方式的堵塞器的第一方案的变形例2进行说明。图3是将应用了本发明的实施方式的堵塞器的第一方案的变形例2的井下工具的剖面的一部分放大的示意图。在图3中的井下工具3所具备的筒状主体34中,在其周面设有使筒状主体34的内外连通的第三开口部38。在筒状主体34的内侧卡合有堵塞器31。
作为第一方案的变形例2的堵塞器31与上述第一方案的堵塞器11相同,也可以针对在其周面具有使内外连通的开口部的筒状构件应用,但在所述堵塞器31未插入开口部的方面与堵塞器11不同。变形例2的堵塞器31在筒状构件的周面的内侧,以堵住该开口部的方式与筒状构件卡合。如此,第三开口部38通过堵塞器31卡合在筒状主体34的内侧而从内侧被堵住。由此,阻挡流体从筒状主体34的内侧经由第三开口部38向外侧的流动。而且,通过堵塞器21的由树脂成型体构成的部分分解,第三开口部38露出,产生经由第三开口部38的、流体从筒状主体34的内侧向外侧的流动。
(堵塞器的第二方案)
作为本实施方式的堵塞器的第二方案,可列举出插入坑井的压裂塞或桥塞等井下堵塞器(井下工具)。在本方案的井下堵塞器中,本实施方式的树脂成型体以心轴、负载环、锥体、管套以及底部等井下工具构件的形式使用,但并不限定于此。以下,使用图4对作为本实施方式的堵塞器的第二方案的井下堵塞器进行说明。图4是本发明的实施方式的、在坑井内的规定的位置时的井下堵塞器的剖面的概略图。需要说明的是,在图4中,仅示出井下堵塞器的相对于轴对称的剖面中的一方。
图4所示的井下堵塞器5包括:与筒状构件对应的心轴51、球53、围绕心轴51的外周面装配的中心元件52、管套54、锥体55a和55b、滑动体56a和56b、平衡环57a和57b、负载环58以及底部59。井下堵塞器5作为整体具有圆筒状的形态。
在此,心轴51a作为支承配置在心轴51的外周的其他构件(以下,称为侧部件)的中轴、以及球53的受容体发挥功能。中心元件52是在井下堵塞器5中用于填埋心轴51与坑井壁20的间隙而对坑井进行堵孔的环状的橡胶构件,由于载荷而变形。
管套54、锥体55、滑动体56、平衡环57以及负载环58均是如下要素:使井下堵塞器5在坑井内工作时,用于将由设置工具施加的载荷直接或间接地传递至中心元件52。
负载环58是将由设置工具施加的载荷传递至其他侧部件的按压夹具。锥体55具有促进向滑动体56的圆周方向的扩径,并且压缩中心元件52的功能。管套54具有防止中心元件52向从入口观察坑井的情况下的里侧流出的功能。
底部59具有如下功能:在将井下堵塞器5输送至坑井内的期间,防止井下堵塞器5与坑井壁20碰撞而工作,并且在设置时固定其他侧部件。
3.在坑井处理中的应用
前文所说明的堵塞器是暂时阻挡坑井内的流体的流通的堵塞器,能用于坑井处理。在本实施方式中,坑井优选为具有壳体的套管井(cased well)。
坑井处理包括使用堵塞器,在坑井和井下工具中的至少一者的一处以上区域中暂时对流体的流路进行堵孔;以及通过使堵塞器的树脂成型体分解而消除堵孔,变更该区域中的流体的流路。以下,对将堵塞器的第一方案应用于坑井处理的情况和将第二方案应用于坑井处理的情况分别进行说明。
在将上述“2.堵塞器的具体方案”的第一方案应用于坑井处理的情况下,堵塞器暂时对流体的流路进行堵孔的区域为井下工具,具体而言,插入坑井的筒状构件与井下工具对应。在该情况下,流体的流路为设置在井下工具的筒状构件的周面的、使内外连通的第三开口部。流体的流动是流体从筒状构件,即从井下工具的内侧经由开口部向外侧的流动,或者是流体从井下工具的外侧经由开口部向内侧的流动。
在将上述“2.堵塞器的具体方案”的第二方案应用于坑井处理的情况下,堵塞器暂时进行堵孔的流体的流路为坑井,流体的流路中暂时进行堵孔的区域为坑井的一部分。
此外,坑井处理的其他方案包括:将堵塞器设置在坑井,阻挡坑井内的流体的流动;以及使构成堵塞器的树脂成型体分解,恢复流体的流动。在坑井处理中,构成堵塞器的树脂成型体被存在于坑井的流体所含的水分解,因此坑井的堵孔得到被,流体的流动恢复。
(第一方案的情况)
作为使用了第一方案的堵塞器的坑井处理的更具体的方法,对使用图1所示的井下工具进行的清洗坑井的处理和刺激地层的处理进行说明。使用了图1所示的井下工具的坑井处理方法是如下情况下的坑井处理方法:作为第一方案的堵塞器的螺钉状的堵塞器11暂时对设置在井下工具1的筒状主体14的周面的第三开口部18进行堵孔。
坑井的清洗以提高烃资源的回收效率为目的,在压裂前,按如下顺序进行。首先,使用流体等将井下工具1导入坑井内的任意位置。接着,将水等流体从地上经过第一开口部16压入筒状主体14,使流体从第二开口部17喷射至坑井内,由此清洗坑井。作为通常的流体。使用水、油或乳液等液体,而且,其中有时包含几ppm至几十%的盐类。此时,第三开口部18被堵塞器11堵孔,因此从第一开口部16压入的流体不从第三开口部18喷射。从第二开口部17喷射至坑井内的流体之后经过井下工具1的外侧与坑井壁20的间隙,伴随堆积于坑井的内壁的砂和水垢等在地上被回收。
在此,通过第三开口部18被堵塞器11堵孔,能够防止伴有清洗坑井后的砂和水垢等的流体经由第三开口部18进入井下工具的内部。因此,能够防止清洗作业的效率降低。如此,为了清洗作业中第三开口部的堵孔不被解除,维持堵塞器11变得重要。
清洗后,当对第三开口部18进行堵孔的堵塞器11的树脂成型体分解时,筒状主体14的内外能够经由第三开口部18连通。由此,能够经由第三开口部18进行井下工具1内外的流体的流通。
接着,对刺激地层的处理进行说明。从提高从地层回收的烃资源的回收效率的观点考虑,刺激地层的处理优选在清洗坑井后进行。在进行地层的刺激时,优选能够经由第三开口部进行井下工具1内外的液体的流通。
刺激地层的处理的顺序如下所述。首先,将用于刺激地层的刺激流体从地面经由第一开口部16压入筒状主体14。压入的刺激流体经由第三开口部18喷射至坑井壁20,刺激地层。通过该刺激,从地层回收的烃资源的量增加,因此能够有助于生产效率的增加。
在进行了刺激地层的处理后,可以将包含从地层流出至坑井内的烃资源的生产流体经由第三开口部18和第一开口部16回收至地上。
根据本实施方式的堵塞器,能得到如下堵塞器:能够在所希望的期间内保持高温环境的坑井内的井下工具的多个区域中的堵孔功能,并且在经过所希望的期间后,即使在盐浓度低的流体或水中也适当分解。由此,能够更可靠地进行所希望的期间内的堵孔,而且降低堵孔位置处的堵塞等风险。
(第二方案的情况)
作为使用了第二方案的堵塞器的坑井处理的更具体的方法的一个例子,对使用图4和图5所示的井下堵塞器进行压裂的情况下的方法进行说明。这是与第二方案的堵塞器对应的井下堵塞器暂时对坑井进行堵孔的情况下的坑井处理方法。图4是本发明的实施方式的、在坑井内的规定的位置时的井下堵塞器的剖面的概略图。图5是本发明的实施方式的、对坑井进行堵孔时的井下堵塞器的剖面的概略图。需要说明的是,在图4和图5中,仅示出井下堵塞器的相对于轴对称的剖面中的一方。
首先,使用流体等从地上将井下堵塞器5导入坑井内的任意位置。然后,使设置工具运转,如图5所示地使中心元件52变形,由此将井下堵塞器5设置并固定于坑井壁20中。
接着,将井下堵塞器5的心轴51的始端堵住,完成堵孔。作为堵孔的方法,例如如图5所示,可列举出如下方法:将向井下堵塞器5的始端供给的球53配置在该心轴51的始端,由此将心轴51的一端闭塞。由此,能够以井下堵塞器5为边界,将坑井的入口侧与里侧的空间隔开。需要说明的是,也可以通过使球53与流体一起从地上流入,来将所述球53配置在心轴51的始端。
接着,将包含水或水的流体从地上压入,向比井下堵塞器5靠入口侧的坑井的空间施加高压,使坑井内的裂缝扩大/传播。这样的利用流体的压入来扩大裂缝的方法称为水力压裂(hydraulic fracturing)。
压裂结束后,通过使包含水的流体与井下堵塞器5接触,构成井下堵塞器5的一部分或全部的树脂成型体分解。由此,井下堵塞器5失去最初的形状,坑井的堵孔得到解除。具备本实施方式的树脂成型体的井下堵塞器5即使在坑井内的高温环境下,例如在如5天~30天这样的所希望的短期间内也分解,堵孔得到解除。在坑井内的温度为80℃以上的情况下,堵孔在更短期间内得到解除。
根据本实施方式的堵塞器,能够在所希望的期间内保持高温环境的坑井的多个区域中的堵孔功能,并且能够在经过所希望的期间后,即使在盐浓度低的流体或水中也适当分解。由此,能够根据所希望的期间可靠地进行堵孔,而且能够降低堵孔位置处的堵塞等风险。
〔总结〕
如上所述,本发明的堵塞器用于暂时阻挡坑井内的流体的流通,所述堵塞器具备由如下聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或所述堵塞器由该树脂成型体构成,所述聚乙醇酸树脂组合物包含聚乙醇酸和环状碳化二亚胺化合物,碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。
此外,优选的是,上述聚乙醇酸的聚乙醇酸树脂组合物中的羧基末端的浓度为10eq/t以下。
此外,优选的是,上述树脂成型体的拉伸强度为80MPa以上。
此外,优选的是,上述树脂成型体的压缩屈服应力为100MPa以上。
此外,优选的是,上述树脂成型体为如下树脂成型体:在80℃的水中浸渍48小时后,包含重均分子量为7万以上的中心部和重均分子量为2万以下的表层部,上述中心部的厚度与浸渍前的上述树脂成型体的厚度之差为0.1mm以上且2.0mm以下。
此外,优选的是,上述堵塞器为球、飞镖、盘、螺钉或封隔器。
此外,优选的是,上述堵塞器将设于筒状构件的周面的、使该筒状构件内外连通的开口部堵住来使用,上述树脂成型体具有:第一面,在上述堵塞器的使用时在上述筒状构件的外侧露出;以及第二面,在使用时在上述筒状构件的内侧露出,上述第一面与上述第二面的最短距离为6mm以上且65mm以下。
此外,优选的是,上述树脂成型体被由非分解性材料构成的其他成型体覆盖至少一部分。
此外,优选的是,上述其他成型体是在外周面具有螺纹牙的环状成型体,上述树脂成型体配置在上述环状成型体的环的内侧。
此外,优选的是,上述堵塞器为压裂塞或桥塞。
本发明的井下工具具备筒状主体和上述堵塞器,上述筒状主体在其周面具有使其内外连通的开口部,上述堵塞器以堵住上述开口部的方式卡合于上述筒状主体。
本发明的坑井处理方法包括:使用上述堵塞器,暂时对坑井和井下工具中的至少一者的一处以上区域进行堵孔;以及通过使上述堵塞器的上述树脂成型体分解而消除堵孔,变更上述区域中的流体的流路。
本发明的坑井处理方法包括:使用上述堵塞器,暂时对坑井和井下工具中的至少一者的一处以上区域进行堵孔;以及通过使上述堵塞器的上述树脂成型体分解而消除堵孔,变更上述区域中的流体的流路。
本发明的坑井处理方法包括:将上述堵塞器设置于坑井,阻挡所述坑井内的流体的流动;以及使上述树脂成型体分解,恢复上述流体的流动。
本发明的坑井处理方法包括:将如下井下工具导入坑井,所述井下工具在始端具有第一开口部、以及在终端具有第二开口部,在该始端与该终端之间还具有第三开口部,该第三开口部被上述堵塞器堵孔;将流体从地上经过上述第一开口部压入上述井下工具,使该流体从上述第二开口喷射至上述坑井内,清洗上述坑井;以及清洗后,使上述堵塞器的上述树脂成型体分解,能够进行经由上述第三开口部的、上述井下工具内外的流体的流通。
以下示出实施例,对本发明的实施方式进一步进行详细说明。当然,不言而喻的是,本发明并不限定于以下的实施例,细节可以采用各种方案。而且,本发明并不限定于上述的实施方式,可以在权利要求所示的范围内进行各种变更,将分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。此外,本说明书中记载的文献全部作为参考被援引。
实施例
<树脂成型体和拉伸试验片的制造>
相对于聚乙醇酸(株式会社KUREHA制“Kuredux 100R90”、重均分子量(Mw):21万)100质量份,配合环状碳化二亚胺(帝人株式会社制“Carbosista(商标)”、等级“TCC-NP”)0、1、3、5或20质量份并混合。供给至将螺杆部温度设定为210℃~240℃的双螺杆挤出混炼机的进料部进行熔融混炼,得到了颗粒状的聚乙醇酸树脂组合物。需要说明的是,相对于聚乙醇酸100质量份配合了环状碳化二亚胺5质量份的聚乙醇酸树脂组合物的颗粒以该配合制作出两个样品。
将该聚乙醇酸树脂组合物的颗粒投入将螺杆部温度设定为210℃~255℃的注塑成型机,在模具温度100℃的条件下注塑成型,得到了一边的宽度为12.5mm的立方体的树脂成型体和哑铃型的拉伸试验片。
<聚乙醇酸的羧基末端的浓度的测定>
根据使用了中和反应的滴定,计算出使用的聚乙醇酸的羧基末端的浓度。首先,在小瓶(vial)中称量颗粒状的聚乙醇酸树脂组合物100mg,进而加入脱水DMSO溶液10mL。将小瓶浸入160℃的油浴中加热,使颗粒溶解。然后,将小瓶冷却恢复至常温,加入1%BTB/DMSO溶液10μL。接着,一边使用色差计观察混合溶液的颜色变化,一边滴加作为碱性溶液的0.001mol/L的1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯DMSO溶液。在混合溶液的颜色不变化的时间点结束滴加,根据滴加的碱性溶液的量计算出羧基末端的浓度。将结果示于表1。
<分解性试验>
按照以下(1)~(5)实施树脂成型体的分解性试验,计算出厚度减少速度和分解提前期。将结果示于表1。
(1)将制作出的立方体的树脂成型体在120℃下退火处理5小时后,测定树脂成型体的长、宽、高的长度。
(2)将去离子水50mL加入50mL小瓶中,在80℃的恒温槽中静置,预先制成80℃的状态。
(3)将树脂成型体投入(2)的小瓶中,浸渍在去离子水50mL中后,在80℃的恒温槽中静置,经过规定的时间后取出。
(4)将取出的树脂成型体在大气压下,在80℃的烘箱内静置2小时使其干燥后,将树脂成型体的脆化层削去,测定剩余部分的长、宽、高的长度。脆化层的去除通过使用刀具切削来进行。
(5)对于获取到的数据,制作出以时间(hr)为横轴,以厚度减少量为纵轴进行标示的曲线图,计算出通过最小二乘法计算出的直线斜率和与横轴的交点(横轴的截距)。所得到的直线的斜率为厚度减少速度(μm/hr),横轴的截距为分解提前期(hr)。在此,厚度减少量是树脂成型体的长、宽、高的长度在浸渍前后之差的平均。需要说明的是,对于厚度减少量为0.01mm以下的点,可能包含长度的测定误差,因此从计算中排除。
<环状碳化二亚胺化合物的含量和碳化二亚胺基浓度的测定>
将制作出的树脂成型体和作为内部标准物质的二甲基砜在160℃、2min下在DMSO-d6中加热溶解。溶解后冷却至室温,过滤液体成分,用1H NMR测定出环状碳化二亚胺化合物的含量和碳化二亚胺基浓度。
<拉伸试验>
为了测定制作出的树脂成型体的拉伸最大点的应力,进行了拉伸试验。拉伸试验使用类型1A的拉伸试验片,依据ISO527在23℃的环境下以50mm/min的速度拉伸由此测定出。将结果示于表1。
<压缩屈服应力的测定>
进行了树脂成型体的压缩屈服应的测定。测定是将树脂成型体切出边长5mm的立方体,在23℃的环境下,利用压缩试验机以1mm/min的速度压缩由此进行的。将结果示于表1。
[表1]
当将实施例2与实施例4相比时,可知环状碳化二亚胺化合物的添加量即使在两者中相同,在环状碳化二亚胺化合物含量更多的实施例2中,厚度减少速度也比实施例4小。在实施例4中,可认为更多的环状碳化二亚胺化合物与聚乙醇酸末端的羧基发生反应,其结果是,与实施例2相比,该组合物中的聚乙醇酸的羧基末端浓度和碳化二亚胺基浓度变低。
符号说明
1、2、3井下工具
5井下堵塞器
11、21、31堵塞器
14、24、34筒状主体
16第一开口部
17第二开口部
18、28、38第三开口部
20坑井壁
22主体部
23环状成型体
51心轴
52中心元件
53球
54管套
55、55a、55b锥体
56、56a、56b滑动体
57、57a、57b平衡环
58负载环
59底部
121第一面
122第二面
Claims (15)
1.一种堵塞器,所述堵塞器用于暂时阻挡坑井内的流体的流通,
所述堵塞器具备由如下聚乙醇酸树脂组合物形成的树脂成型体、或所述堵塞器由该树脂成型体构成,所述聚乙醇酸树脂组合物包含聚乙醇酸和环状碳化二亚胺化合物,碳化二亚胺基的浓度为15eq/t以上。
2.根据权利要求1所述的堵塞器,其中,
所述环状碳化二亚胺化合物的含量为0.4质量%以上。
3.根据权利要求2所述的堵塞器,其中,
所述聚乙醇酸的羧基末端的浓度为10eq/t以下。
4.根据权利要求2或3所述的堵塞器,其中,
所述树脂成型体的拉伸强度为80MPa以上。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的堵塞器,其中,
所述树脂成型体的压缩屈服应力为100MPa以上。
6.根据权利要求2~5中任一项所述的堵塞器,其中,
所述树脂成型体为如下树脂成型体:在80℃的水中浸渍48小时后,包含重均分子量为7万以上的中心部和重均分子量为2万以下的表层部,所述中心部的厚度与浸渍前的所述树脂成型体的厚度之差为0.1mm以上且2.0mm以下。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的堵塞器,其中,
所述堵塞器为球、飞镖、盘、螺钉或封隔器。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的堵塞器,其中,
所述堵塞器将设于筒状构件的周面的、使该筒状构件内外连通的开口部堵住来使用,
所述树脂成型体具有:第一面,在所述堵塞器的使用时在所述筒状构件的外侧露出;以及第二面,在使用时在所述筒状构件的内侧露出,
所述第一面与所述第二面的最短距离为6mm以上且65mm以下。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的堵塞器,其中,
所述树脂成型体被由非分解性材料构成的其他成型体覆盖至少一部分。
10.根据权利要求9所述的堵塞器,其中,
所述其他成型体是在外周面具有螺纹牙的环状成型体,所述树脂成型体配置在所述环状成型体的环的内侧。
11.根据权利要求2~6中任一项所述的堵塞器,其中,
所述堵塞器为压裂塞或桥塞。
12.一种井下工具,所述井下工具具备筒状主体和如权利要求2~11中任一项所述的堵塞器,
所述筒状主体在其周面具有使其内外连通的开口部,
所述堵塞器以堵住所述开口部的方式卡合于所述筒状主体。
13.一种坑井处理方法,所述坑井处理方法包括:
使用如权利要求2~11中任一项所述的堵塞器,暂时对坑井和井下工具中的至少一者的一处以上区域进行堵孔;以及
通过使所述堵塞器的所述树脂成型体分解而消除堵孔,变更所述区域中的流体的流路。
14.一种坑井处理方法,所述坑井处理方法包括:
将如权利要求2~11中任一项所述的堵塞器设置于坑井,阻挡所述坑井内的流体的流动;以及
使所述树脂成型体分解,恢复所述流体的流动。
15.一种坑井处理方法,所述坑井处理方法包括:
将如下井下工具导入坑井,所述井下工具在始端具有第一开口部、以及在终端具有第二开口部,在该始端与该终端之间还具有第三开口部,该第三开口部被如权利要求2~10中任一项所述的堵塞器堵孔;
将流体从地上经过所述第一开口部压入所述井下工具,使该流体从所述第二开口部喷射至所述坑井内,清洗所述坑井;以及
清洗后,使所述堵塞器的所述树脂成型体分解,能够进行经由所述第三开口部的、所述井下工具内外的流体的流通。
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