JP5879458B2 - 坑井処理流体用分解性繊維、その製造方法、及び坑井処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、石油または天然ガス等の炭化水素資源を産出するために使用する坑井処理流体用分解性繊維、及びその製造方法、並びに該繊維を使用する坑井処理方法に関する。

石油または天然ガス等の炭化水素資源は、多孔質で浸透性の地下層を有する井戸（油井またはガス井。総称して「坑井」ということがある。）を通じて採掘され生産されてきた。エネルギー消費の増大に伴い、坑井の高深度化が進み、世界では深度９０００ｍを超える掘削の記録もあり、日本においても６０００ｍを超える高深度坑井がある。採掘が続けられる坑井において、時間経過とともに浸透性が低下してきた地下層や、さらには元々浸透性が十分ではない地下層から、継続して炭化水素資源を効率よく採掘するために、生産層を刺激（stimulate）することが行われ、刺激方法としては、酸処理や破砕方法が知られている（特許文献１）。酸処理は、塩酸やフッ化水素等の強酸の混合物を生産層に注入し、岩盤の反応成分（炭酸塩、粘土鉱物、ケイ酸塩等）を溶解させることによって、生産層の浸透性を増加させる方法であるが、強酸の使用に伴う諸問題が指摘され、また種々の対策を含めてコストの増大が指摘されている。そこで、流体圧を利用して生産層に亀裂（フラクチャ、fracture）を形成させる方法（「フラクチャリング法」または「水圧破砕法」ともいう。）が注目されている。

水圧破砕法は、水圧等の流体圧（以下、単に「水圧」ということがある。）により生産層に亀裂を発生させる方法であり、一般に、垂直坑井を掘削し、続けて、垂直坑井を曲げて、地下数千ｍの地層内に水平坑井を掘削した後、坑井内にフラクチャリング流体を高圧で送り込み、高深度地下の生産層（石油または天然ガス等の炭化水素資源を産出する層）に水圧によって亀裂（フラクチャ）を生じさせ、該フラクチャを通して炭化水素資源を採取するための生産層の刺激方法である。水圧破砕法は、いわゆるシェールオイル（頁岩中で熟成した油）、シェールガス等の非在来型資源の開発においても、有効性が注目されている。

水圧等の流体圧によって形成された亀裂（フラクチャ）は、水圧がなくなれば直ちに地層圧により閉塞されてしまう。亀裂（フラクチャ）の閉塞を防ぐために、フラクチャリング流体（すなわち、フラクチャリングに使用する坑井処理流体）にプロパント（proppant）を含有させて、坑井内に送り込み、亀裂（フラクチャ）にプロパントを配置することが行われている。フラクチャリング流体に含有させるプロパントとしては、無機または有機材料が使用されるが、できるだけ長期間、高温高圧の高深度地下の環境内で、フラクチャの閉塞を防ぐことが可能であることから、従来、シリカ、アルミナその他の無機物粒子が使用され、砂粒、例えば２０／４０メッシュの砂などが汎用されている。

生産層から炭化水素資源を採掘（生産）するためには、亀裂（フラクチャ）の閉塞を防ぐために配置したプロパントに、炭化水素資源が通過する隙間が形成され、透水性が確保されるようになることが不可欠である。プロパントの透水性（隙間）は、生産層から炭化水素資源を採掘する生産効率に大きな影響を与える要素である。

フラクチャリング流体等の坑井処理流体としては、水ベース、油ベース、エマルジョンの各種のタイプが用いられる。坑井処理流体には、プロパントを、坑井内のフラクチャを生じさせる場所まで運搬し得る機能が求められるので、通常は所定の粘度を有し、プロパントの分散性が良好であるとともに、後処理の容易性、環境負荷の小ささなどが求められる。したがって、坑井処理流体には、プロパントのほかに、ゲル化剤、スケール防止剤、岩石等を溶解するための酸、摩擦低減剤など、種々の添加剤が使用される。例えば、フラクチャリングを行う流体組成としては、水９０〜９５質量％、２０／４０メッシュの砂（プロパント）５〜９質量％及び添加剤０．５〜１質量％程度のものが使用されている。

坑井処理流体の後処理の容易さや環境負荷の軽減の観点から、坑井処理流体に、分解性材料を配合することが知られている。例えば、特許文献２には、フラクチャリング流体に分解性材料からなる固体粒子を含有させることが開示され、分解性材料からなる固体粒子の形状として、球体、ロッド、板状体、リボン、繊維等が列挙されている。繊維についても、ガラス、セラミック、カーボン、金属及び合金とともに、樹脂繊維が挙げられている。

特許文献３及び４には、粘性キャリア流体中に分解性繊維とプロパントとを含むスラリー状の坑井処理流体や該スラリーを注入する坑井処理方法が開示されている。さらに、特許文献３及び４には、分解性繊維として、乳酸やグリコール酸の重合体若しくは共重合体、または、乳酸やグリコール酸と他のヒドロキシ、カルボン酸またはヒドロキシカルボン酸含有成分との共重合体等からなる繊維が記載され、具体的には繊度が０．１〜２０デニール、繊維長が２〜２５ｍｍである分解性繊維が記載されている。

特許文献３及び４に開示される分解性繊維は、プロパントを含有する坑井処理流体が、フラクチャリング等の坑井刺激を行う箇所まで移送される間に、粘性キャリア流体中でプロパントが沈降することを防ぐことができ、かつ、フラクチャリング等の坑井刺激の後に、分解し除去されるものである。しかし、坑井処理流体が移送される距離の増大（すなわち、生産層の高深度化）に伴い、坑井処理流体に含有されるプロパントの沈降抑制効果の一層の改良が求められている。

エネルギー資源の確保及び環境保護等の要求の高まりのもと、特に、非在来型資源の採掘が広がる中で、採掘条件がますます過酷なものとなっていることから、フラクチャリング流体、セメンティング流体、一時プラグ流体及び仕上げ流体等の坑井処理流体に含有される坑井処理流体用分解性繊維としては、坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性を有することにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる分解性繊維が求められていた。

特表２００３−５３３６１９号公報（米国特許第６８４９５８２号明細書対応） 米国特許第７５８１５９０号明細書 米国特許第７８３３９５０号明細書 米国特許第７３８０６０１号明細書

本発明の課題の第１の側面は、坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性を有することにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる坑井処理流体用分解性繊維を提供することにある。さらに、本発明の課題の他の側面は、前記の坑井処理流体用分解性繊維の製造方法を提供すること、及び、該坑井処理流体用分解性繊維を含む坑井処理流体を使用する坑井処理方法を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、プロパントの沈降抑制効果は、坑井処理流体用分解性繊維自体の坑井処理流体中での分散性に依存することを見いだした。そこで、本発明者らは、坑井処理流体用分解性繊維自体の坑井処理流体中での分散性の改善について更に研究を進めた結果、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量と繊維の複屈折を特有のものとすることによって、分解性繊維の分散性改善の課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成した。

すなわち、本発明の第１の側面によれば、以下（１）：
（１）炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、
繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維が提供される。

また、本発明の第１の側面の具体的な態様として、以下（２）〜（５）：
（２）炭化水素資源回収用の処理流体中で、単糸状態で分散する前記（１）の坑井処理流体用分解性繊維；
（３）繊度が０．１〜２０ｄｅであり、かつ、繊維長が０．３〜１００ｍｍである前記（１）または（２）の坑井処理流体用分解性繊維；
（４）複合繊維である前記（１）〜（３）のいずれかの坑井処理流体用分解性繊維；
（５）炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む前記（１）〜（４）のいずれかの坑井処理流体用分解性繊維；
である坑井処理流体用分解性繊維が提供される。

さらに、本発明の他の側面によれば、以下（Ａ）；
（Ａ）紡糸工程及び延伸工程を備える、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上である前記（１）〜（５）のいずれかの坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であって、紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維の製造方法が提供される。

更にまた、本発明の更に他の側面によれば、以下（Ｉ）；
（Ｉ）炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上である坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用することを特徴とする坑井処理方法が提供される。

本発明の更に他の側面の具体的な態様として、以下（ＩＩ）〜（Ｖ）：
（ＩＩ）坑井処理流体用分解性繊維が炭化水素資源回収用の処理流体中で、単糸状態で分散する、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する前記（Ｉ）の坑井処理方法；
（ＩＩＩ）坑井処理流体用分解性繊維が繊度が０．１〜２０ｄｅであり、かつ、繊維長が０．３〜１００ｍｍである、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する前記（Ｉ）または（ＩＩ）の坑井処理方法；
（ＩＶ）坑井処理流体用分解性繊維が複合繊維である、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する前記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれかの坑井処理方法；
（Ｖ）炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する前記（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれかの坑井処理方法；が提供される。

本発明の第１の側面によれば、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維であることによって、プロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性に優れていることにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる坑井処理流体用分解性繊維が提供されるという効果が奏される。

また、本発明の他の側面によれば、紡糸工程及び延伸工程を備える前記の坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であって、紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であることによって、プロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性に優れていることにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる坑井処理流体用分解性繊維を容易に製造することができるという効果が奏される。

さらに、本発明の更に他の側面によれば、前記の坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用することを特徴とする坑井処理方法であることによって、プロパントを含有する坑井処理流体が、フラクチャリング等の坑井刺激を行う箇所まで移送される間に、粘性キャリア流体中でプロパントが沈降することを防ぐことができ、かつ、フラクチャリング等の坑井刺激の後に、前記の分解性繊維が分解し除去される坑井処理方法が提供されるという効果が奏される。

本発明は、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維に関する。

Ｉ．坑井処理流体
本発明の坑井処理流体用分解性繊維を含有して使用される坑井処理流体としては、多孔質で浸透性の地下層を有する井戸（坑井）を通じて、石油または天然ガス等の炭化水素資源を採掘し生産するために行う坑井処理において使用する流体が包含され、具体的には、掘削流体、フラクチャリング流体、セメンティング流体、一時プラグ流体及び仕上げ流体等が含まれる。

１．坑井処理流体の組成
本発明において、坑井処理流体は、本発明の坑井処理流体用分解性繊維、炭化水素資源回収用の処理流体、プロパント及び添加剤を含有するものである。

〔流体〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維を含有して使用される坑井処理流体において、坑井処理流体用分解性繊維やプロパント（proppant）等の分散媒となる炭化水素資源回収用の処理流体（以下、単に「流体」ということがある。）としては、坑井内に圧入することによって、例えばフラクチャリング流体である場合は生産層に亀裂（フラクチャ）を発生させることができる等、坑井処理流体の種類に対応した機能を発揮することができる流体であって、かつ、該流体中で分解性繊維が分解することが可能であれば、特に限定されず、水や水−油エマルジョン等、従来使用されてきた流体を使用することができる。危険性や毒性がなく、取扱いが容易であること、流体中に含有させるプロパント等との予期しない反応や作用がないこと、低価格で入手できることなどから、水を使用することが好ましい。

〔プロパント（proppant）〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維を含有して使用される坑井処理流体において、更に有することができるプロパントは、例えばフラクチャリング流体である場合は圧入される流体圧によって形成した亀裂（フラクチャ）を、炭化水素資源の生産中、高深度地下の地層圧に抗して維持できるものであれば、特に限定されず、従来プロパント用の材料として使用されていた材料を使用することができ、無機または有機材料が使用される。有機材料としては、スチレン・ジビニルベンゼン共重合体等のプラスチックビーズ、ナッツの外皮や殻などを使用することができる。無機材料としては、金属、シリカ、アルミナその他の無機粒子を使用することができるが、搬送性、取扱い性、強度及び経済性の観点から、砂、砂利、ガラスビーズ、セラミック、ボーキサイト、ガラス等またはそれらの組み合わせなどを好ましく使用することができる。プロパントの形状及び大きさに特に制限はないが、取扱い性、搬送性及び強度の観点から、形状としては、球状体等の粒子またはペレットが好ましく、また、大きさとしては、径または長さが、好ましくは０．０２ｍｍ（２０μｍ）〜８ｍｍ、より好ましくは０．０３ｍｍ（３０μｍ）〜７ｍｍ、更に好ましくは０．０４ｍｍ（４０μｍ）〜６ｍｍ程度である。プロパント、好ましくは無機粒子であるプロパントとしては、生産層中、具体的には亀裂（フラクチャ）中において安定なプロパントのクラスター（「クラスター柱」ということもある。）を形成できることから、接着性成分が被覆されているプロパントの使用や、接着性を有する繊維状物（ファイバー）と併用してもよい。フラクチャリング流体に含有されるプロパントとしては、１種類のプロパントを使用してもよいが、材料、形状または大きさ等が異なる２種類以上のプロパントを使用してもよい。プロパントの坑井処理流体中での含有量は、特に制限されず、例えば、１０〜１０００ｇ／Ｌ程度、好ましくは２０〜９００ｇ／Ｌ、より好ましくは３０〜８００ｇ／Ｌである。

〔添加剤〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維を含有して使用される坑井処理流体には、プロパントのほかに、ゲル化剤、スケール防止剤、岩石等を溶解するための酸、摩擦低減剤など、種々の添加剤を使用することができる。これら添加剤の坑井処理流体中での含有量は、特に制限されず、坑井の状態等に応じて適宜調整する。

２．坑井処理流体用分解性繊維
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂（以下、「分解性樹脂」ということがある。）を含む繊維であって、坑井処理流体において、プロパントとともに含有されることによって、流体中でのプロパントの分散性を向上させ、その結果、坑井処理流体におけるプロパントの沈降抑制効果が優れる分解性繊維である。

（１）分解性繊維
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、例えば、坑井処理流体が使用される土壌中の微生物によって分解される生分解性、または、坑井処理流体中の水に溶解する水溶性、或いは、水によって、更に所望により酸またはアルカリによって分解する加水分解性を有する分解性樹脂を含む分解性繊維であるが、更に他の方法によって分解することができる坑井処理流体用の繊維であってもよい。好ましくは、所定温度以上の水によって分解する加水分解性繊維である。例えば、繊維１ｇを十分な量の温度９０℃の沸水中に１２時間浸漬した後に、繊維が分解し繊維形状が残存していない繊維等が挙げられる。

分解性繊維としては、分解性樹脂として、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステルやポリビニルアルコールなどを含む繊維が挙げられる。分解性樹脂は、単独でまたは２種以上をブレンド等により組み合わせて使用することによって分解性繊維を得ることもできる。

〔脂肪族ポリエステル繊維〕
脂肪族ポリエステルから形成される脂肪族ポリエステル繊維は、例えば、オキシカルボン酸及び／またはラクトンの単独重合または共重合、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとのエステル化反応、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールと、オキシカルボン酸及び／またはラクトンとの共重合により得られる脂肪族ポリエステルから形成される繊維であり、例えば、温度２０〜２５０℃程度の水その他の溶媒に溶解するものが挙げられる。

オキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等の炭素数２〜８の脂肪族ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。

ラクトンとしては、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン等の炭素数３〜１０のラクトンなどが挙げられる。

脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸等の炭素数２〜８の脂肪族飽和ジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸等の炭素数４〜８の脂肪族不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。

脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の炭素数２〜６のアルキレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の炭素数２〜４のポリアルキレングリコールなどが挙げられる。

これらのポリエステルを形成する成分は、それぞれ単独でまたは２種以上組み合わせて使用することもできる。また、分解性樹脂としての性質を失わない限り、テレフタル酸等の芳香族であるポリエステルを形成する成分を組み合わせて使用することもできる。

好ましい脂肪族ポリエステルとしては、ポリ乳酸（以下、「ＰＬＡ」ということがある。）やポリグリコール酸（以下、「ＰＧＡ」ということがある。）等のヒドロキシカルボン酸系脂肪族ポリエステル；ポリ−ε−カプロラクトン（以下、「ＰＣＬ」ということがある。）等のラクトン系脂肪族ポリエステル；ポリエチレンサクシネートやポリブチレンサクシネート等のジオール・ジカルボン酸系脂肪族ポリエステル；これらの共重合体、例えば、グリコール酸・乳酸共重合体（以下、「ＰＧＬＡ」ということがある。）；並びに、これらの混合物；などが挙げられる。また、ポリエチレンアジペート／テレフタレート等の芳香族成分を組み合わせて使用する脂肪族ポリエステルを挙げることもできる。

なお、ＰＧＡとしては、グリコール酸の単独重合体のほかに、グリコール酸繰り返し単位を５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上、最も好ましくは９９質量％以上であり、とりわけ好ましくは９９．５質量％以上有する共重合体を包含する。また、ＰＬＡとしては、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸の単独重合体のほかに、Ｌ−乳酸またはＤ−乳酸の繰り返し単位を５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上有する共重合体を包含し、さらに、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸とを混合することにより、それぞれの分子鎖が好適に噛み合ってステレオコンプレックスを形成して得られるステレオコンプレックス型ポリ乳酸を包含する。ＰＧＬＡとしては、グリコール酸繰り返し単位と乳酸繰り返し単位の比率（質量比）が、９９：１〜１：９９、好ましくは９０：１０〜１０：９０、より好ましくは８０：２０〜２０：８０である共重合体を使用することができる。

（溶融粘度）
脂肪族ポリエステル、例えばＰＧＡ、ＰＬＡまたはＰＧＬＡとしては、溶融粘度が通常５０〜５０００Ｐａ・ｓ、好ましくは８０〜３０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは１００〜１５００Ｐａ・ｓであるものを使用することができる。溶融粘度は、温度２４０℃、剪断速度１２２ｓｅｃ^-1において測定するものである。溶融粘度が小さすぎると、得られる脂肪族ポリエステルの強度が低く、プロパントの沈降抑制効果を優れたものとすることができない場合がある。溶融粘度が大きすぎると、例えば、分解性繊維を製造するために高い溶融温度が必要となるので、脂肪族ポリエステルが熱劣化するおそれがある。

（他の配合成分）
脂肪族ポリエステルには、本発明の目的を阻害しない範囲で、更に他の配合成分として、他の樹脂材料や、安定剤、生分解促進剤または生分解抑制剤、加水分解促進剤または加水分解抑制剤、強化材等の各種添加剤を含有させ、または配合してもよい。他の配合成分は、脂肪族ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜１００質量部の割合で使用されるが、分解性やプロパントの沈降抑制効果を考慮すると、好ましくは８０質量部以下、より好ましくは５０質量部以下、場合によっては３０質量部以下の割合である。

〔ポリビニルアルコール繊維〕
また、ポリビニルアルコールから形成されるポリビニルアルコール繊維、より具体的には水溶性ポリビニルアルコール繊維は、ケン化度７０〜９９．９モル％程度のポリビニルアルコールから形成される繊維であり、温度２０〜１００℃程度の水に溶解するものが挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルのアセトキシ基を酸またはアルカリにより加水分解（ケン化）して水酸基とすることにより得られる。ポリビニルアルコール繊維を形成するポリビニルアルコールとしては、ケン化度、分子量、構造等により水への溶解性をコントロール可能であり、使用環境に適したポリビニルアルコールを適宜選択することができる。また、ポリビニルアルコールには、先に説明したような各種添加剤を含有させることができる。

（２）繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下である点に特徴を有する。本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であることにより、坑井処理流体中での分散性が優れ、かつ、加水分解性や生分解性を有する坑井処理流体用分解性繊維であって、これにより優れた坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果を実現することができる。

本発明の坑井処理流体用分解性繊維における繊維の外表面を形成する樹脂とは、坑井処理流体用分解性繊維が１種類の樹脂組成物（分解性樹脂を含む。）から形成される繊維（「単層の繊維」ということもある。）である場合は、該単層の繊維（坑井処理流体用分解性繊維である。）を形成する樹脂そのものを意味する。坑井処理流体用分解性繊維が、後に詳述する複合繊維である場合は、複合繊維の最外表面に存在する層、例えば、芯鞘型複合繊維の場合は鞘成分を形成する樹脂を意味する。なお、最外表面に複数の種類の繊維（したがって、複数の樹脂組成物が含まれる。）が存在する場合は、それら複数の種類の繊維を形成する複数の樹脂についてオリゴマー成分量を測定して、相加平均した値を繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量とすればよい。

樹脂中のオリゴマー成分とは、分解性樹脂を形成する樹脂の繰り返し単位の数、例えば、分解性樹脂が脂肪族ポリエステルである場合は、エステル形成単位の数が、通常、成形（繊維の形成を含む。）に使用する樹脂より小さい低重合物を意味し、多くの場合、該成形に使用する樹脂とは、その物性または特性によって区別することができる。オリゴマー成分における前記の繰り返し単位の数は、分解性樹脂の種類によって異なるが、例えば、分解性樹脂がヒドロキシカルボン酸から形成される脂肪族ポリエステルである場合は、１〜５０程度である。本発明の坑井処理流体用分解性繊維において、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であるものとするときの該オリゴマー成分としては、通常、成形に使用する樹脂と物性または特性によって区別することの容易さ等を踏まえて、前記の繰り返し単位の数が、１〜３０、場合によっては１〜２０である低重合物としてもよい。したがって、オリゴマー成分には、前記の繰り返し単位の数が２である２量体も該当し、例えば、分解性樹脂がヒドロキシカルボン酸から形成される脂肪族ポリエステルである場合は、ラクチドやグリコリド等の環状２量体も該当する。さらに、オリゴマー成分には、前記の繰り返し単位の数が１である単量体（モノマー）体も該当し、例えば、分解性樹脂がヒドロキシカルボン酸から形成される脂肪族ポリエステルである場合は、乳酸やグリコール酸等も該当する。

本発明の坑井処理流体用分解性繊維において、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量は、１質量％以下であれば、坑井処理流体中でのプロパントの優れた沈降抑制効果を発現することができるが、好ましくは０．９質量％以下、より好ましくは０．８質量％以下、更に好ましくは０．６質量％以下であることにより、一層優れた効果を実現できることがある。オリゴマー成分量の下限値は、０質量％であるが、通常０．００５質量％、多くの場合０．０１質量％程度である。

〔繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量の測定方法〕
坑井処理流体用分解性繊維の繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量は、以下の方法によって測定することができる。すなわち、該分解性繊維の繊維の外表面を形成する樹脂である分解性樹脂を溶解せず、かつ、該分解性樹脂中のオリゴマー成分を溶解することができる溶媒、例えば分解性樹脂がポリグリコール酸系樹脂である場合にはアセトン等の溶媒を用いて、分解性繊維１ｇを該溶媒２００ｍＬに一晩浸漬し、次いで浸漬した繊維を溶媒から取り出し、室温下で１日間風乾する。乾燥後の繊維の質量を測定して、溶媒に浸漬する前の分解性繊維の質量（以下、「初期質量」ということがある。具体的には、１ｇである。）との差を、分解性樹脂中のオリゴマー成分の質量として定量し、初期質量に対する該オリゴマー成分の質量の割合から、前記のオリゴマー成分量（単位：質量％）を算出する。なお、この測定方法においては、使用する分解性樹脂を溶解しない溶媒を使用するので、分解性繊維を浸漬した際に、分解性樹脂から溶媒中に抽出されるオリゴマーは、分解性繊維の外表面を形成する樹脂に由来するもののみである。

（３）複屈折
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、更に複屈折が０．０２以上の繊維である点に特徴を有する。本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、該繊維の複屈折が０．０２以上であることにより、坑井処理流体中での分散性が優れ、かつ、分解性、具体的には加水分解性や生分解性を有する坑井処理流体用分解性繊維であって、これにより優れた坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果を実現することができる。

〔複屈折の測定方法〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維の複屈折は、以下の方法によって測定することができる。すなわち、偏光顕微鏡を使用して、クロスニコル下での繊維試料の干渉色を、ベレック型コンペンセーターを用いて打ち消すことによりリタデーション（位相差）を決定し、決定したリタデーションを、繊維径で除することにより複屈折を算出する。

本発明の坑井処理流体用分解性繊維の複屈折は、好ましくは０．０２５以上、より好ましくは０．０３以上、場合によっては０．０４以上である。複屈折の上限は特にないが、通常０．１５程度、多くの場合０．１２程度である。

（４）坑井処理流体用分解性繊維の繊度、長さ及び繊維径
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、坑井処理流体中での分解性繊維の分散性が優れたものであり、これにより坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果を優れたものとすることができる限り、その繊度や長さに限定はなく、通常、繊度が０．１〜２０ｄｅ程度であり、かつ、長さ（繊維長）が０．３〜１００ｍｍ程度であるものを使用することができるが、好ましくは更に、繊度が０．３〜１０ｄｅ及び／または繊維長が０．５〜５０ｍｍであり、より好ましくは繊度が０．５〜５ｄｅかつ繊維長が１〜３０ｍｍである。また、繊維径は、通常４〜５０μｍ、好ましくは６〜４０μｍ、より好ましくは８〜３０μｍ程度のものを使用することができる。坑井処理流体用分解性繊維の繊度は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠して測定するものである。坑井処理流体用分解性繊維の繊維径及び長さは、光学顕微鏡により断面または繊維全体を観察し、画像上で繊維の径または長さを計測するものである。

（５）複合繊維
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、１種類の樹脂組成物（分解性樹脂を含む。）から形成される単層の繊維であるモノフィラメントまたはマルチフィラメント糸でもよいが、他種の樹脂組成物（分解性樹脂を含むことが好ましい。）から形成される繊維との複合繊維として使用することができる。複合繊維としては、芯鞘型、偏芯芯鞘型、サイドバイサイド型、割繊維分割型、または海島型等の混合紡糸繊維など、従来公知の複合繊維の形態のいずれも採用することができる。

（６）坑井処理流体用分解性繊維の分散性
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とすることによって、坑井処理流体中での分解性繊維の分散性が優れたものであり、これにより坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果を優れたものとすることができ、より具体的には坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果が大きなものとすることができる。

坑井処理流体中での分解性繊維の分散性は、以下の方法によって評価することができる。すなわち、分解性繊維１ｇを、常温の水（坑井処理流体）５００ｍｌに投入して、緩やかに数回撹拌した後、１分間静置したときの水中での分解性繊維の分散状態を目視及び顕微鏡で観察する。分解性繊維の分散性は以下の評価基準により評価する。
＜分解性繊維の分散性の評価基準＞
Ａ（極めて優秀）： 分解性繊維が水中で均一かつ良好な分散状態にある。顕微鏡観察で糸束がない。
Ｂ（優秀）： 分解性繊維が水中で均一かつ良好な分散状態にある。顕微鏡観察で糸束がほとんどない。
Ｃ（やや不良）： 水中での分解性繊維の分散状態がやや悪い。顕微鏡観察で糸束がある。
Ｄ（不良）： 水中での分解性繊維の分散状態が悪い。顕微鏡観察で糸束が多数ある。
Ｅ（極めて不良）： 水中での分解性繊維の分散状態が極めて悪い。顕微鏡観察で数本の分解性繊維が糸束を形成している。

本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、坑井処理流体中での分解性繊維の分散性が優れたものであり、前記した評価基準による評価がＡまたはＢである。評価がＡであれば、坑井処理流体、すなわち炭化水素資源回収用の処理流体中で、分解性繊維が均一かつ良好に分散し、顕微鏡観察でも糸束がみられないことから、坑井処理流体、すなわち炭化水素資源回収用の処理流体中で、単糸状態で分散するものであるということができ、好ましい。

３．坑井処理流体
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、先に述べた炭化水素資源回収用の処理流体、プロパント及び添加剤とともに坑井処理流体を形成することができる。

〔坑井処理流体用分解性繊維の含有量〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維の坑井処理流体中の含有量は、特に制限されず、例えば０．０１〜１０質量％程度、通常０．０５〜５質量％程度であり、坑井処理流体の種類や目的、坑井処理流体用分解性繊維の種類、形状及び大きさ等によって、最適範囲を選定することができる。坑井処理流体中の坑井処理流体用分解性繊維の含有量が大きくなると、プロパントの沈降抑制効果が、より優れたものとなる傾向がある。

〔プロパントの沈降抑制効果〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果が優れる。坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果は、以下の方法によって、プロパント分散性を測定することにより評価することができる。

〔プロパント分散性の測定〕
すなわち、
ｉ）濃度１０質量％のＮａＣｌ水溶液１００ｍＬに、添加剤として、キサンタンガム０．２ｇ（株式会社テルナイト製、ＸＣＤ−ポリマー）と澱粉２．０ｇ（株式会社テルナイト製、テルポリマーＤＸ）を添加し、１分間攪拌して、ポリマー水溶液を調製する。
ｉｉ）調製したポリマー水溶液に、坑井処理流体用分解性繊維０．２ｇを添加し、更に１分間攪拌して、分解性繊維分散ポリマー水溶液を調製する。
ｉｉｉ）調製した分解性繊維分散ポリマー水溶液に、プロパント６ｇ（ＳＩＮＴＥＸ社製ボーキサイト２０／４０）を添加して、１分間攪拌して、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液を調製する。
ｉｖ）調製したプロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液を、容積１００ｍＬのメスシリンダーに入れて、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液の最上部が位置するメスシリンダーの目盛（以下、「静置前の目盛」という。）を読み取り、これを「０ｍＬ」とし、メスシリンダーの最下部の目盛を「１００ｍＬ」とする。
ｖ）次いで、１時間静置した後に、プロパントの最上部が位置するメスシリンダーの目盛（以下、「静置後の目盛」という。）を読み取る（単位：ｍＬ）。

プロパント分散性の測定は３回行い、３回の平均値に基づいて、プロパント分散性を以下の評価基準で評価する。プロパントの沈降抑制効果の評価は、プロパント分散性の評価と同じであり、プロパント分散性の評価が、ＡまたはＢであれば、プロパントの沈降抑制効果が優れるということができる。
＜プロパント分散性の評価基準＞
Ａ（極めて優秀）： 静置後の目盛が、４０ｍＬ未満である。
Ｂ（優秀）： 静置後の目盛が、４０ｍＬ以上、５５ｍＬ未満である。
Ｃ（やや不良）： 静置後の目盛が、５５ｍＬ以上、７０ｍＬ未満である。
Ｄ（不良）： 静置後の目盛が、７０ｍＬ以上である。

〔分解性繊維の分散性とプロパントの沈降抑制効果との相関関係〕
本発明者らは、坑井処理流体中での分解性繊維の分散性とプロパントの沈降抑制効果とには、高い相関関係があることを見いだした。すなわち、坑井処理流体中での分散性の評価がＡである分解性繊維は、プロパント分散性の評価がＡであり、坑井処理流体中での分散性の評価がＥである分解性繊維は、プロパント分散性の評価がＤである。本発明者らの更なる検討によれば、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液中での分解性繊維の分散性は、水中での分解性繊維の分散性と同様の挙動を示すこと、したがって、分解性繊維の分散性が良好な系（プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液）では、良好な分散状態、好ましくは糸束を形成せず、単糸状態で分散する分解性繊維によってプロパントの沈降が抑制され、プロパントがメスシリンダーの上部で長時間にわたって保持されること、つまりプロパント沈降抑制効果が高くなることが分かった。これに対し、分解性繊維の分散性が不良な系では、分解性繊維同士が糸束を形成しているため、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液中で、分解性繊維がプロパントを補足できないので、プロパントが沈降しやすくなることが分かった。

４．坑井処理流体用分解性繊維の製造方法
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、プロパントの沈降抑制効果が優れるという所期の効果を奏する坑井処理流体用分解性繊維を得ることができる限り、その製造方法は限定されない。紡糸工程及び延伸工程を備える坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であって、紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維の製造方法とすることによって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上である坑井処理流体用分解性繊維を容易に得ることができるので好ましい。本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、例えば、紡糸工程及び延伸工程を備える以下の方法によって製造することができる。

〔紡糸工程〕
ペレット状等の形状の分解性樹脂を押出機に投入し、加熱溶融させ、定量しながら紡糸口金から繊維状に吐出し、所望により多数の紡糸口金から吐出された繊維群を集束して、空冷及び／または水冷により、分解性樹脂の融点以下の温度に冷却した後、必要に応じて油剤を塗布し、未延伸糸（ＵＤＹ）の状態で缶内で保管し、または、所定長さごとにボビンに巻き取ることによって、未延伸糸を製造する。紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量を１質量％以下、より好ましくは０．６質量％以下とするためには、紡糸工程における分解性樹脂の吸湿を抑制する湿度コントロールを行うことが好ましく、具体的には、分解性樹脂を押出機に投入する際に使用する原料ホッパー部を、乾燥空気または窒素でパージされた状態とすることによって防湿を図ることが望ましい。また、紡糸工程上での押出機及び／またはノズル部での分解性樹脂の熱分解に伴うオリゴマーの生成を抑制するために、最適な押出温度及び／または滞留時間での紡糸が必要となる。さらに、芯鞘複合繊維の製造など複数種類の樹脂（樹脂組成物）を使用する場合、特に、融点、熱分解温度または加工温度が異なる樹脂（樹脂組成物）を使用する場合には、各樹脂（樹脂組成物）を押出す押出機の条件はもとより、複数樹脂の合流部の加工温度や滞留時間を考慮した合流部の形状、これらを通じて総合的に加工条件を考慮して選定する必要がある。

〔延伸工程〕
紡糸工程で得られた未延伸糸を、必要に応じて未延伸糸を予熱するために所定温度に温度調整した第１のロール群を介して、未延伸糸を所定速度で引き出し、次いで、所定温度に温度調整した油、水、水蒸気を備える延伸バスに供給し、第１のロール群とは異なる所定速度を有する第２のロール群（延伸ロール群）を介することによって、延伸を行い、延伸糸、好ましくは熱処理前の複屈折が０．０２以上の延伸糸を得る。延伸倍率は、特に限定されないが、通常１．２〜６倍、好ましくは１．５〜５．５倍、より好ましくは２〜５倍である。延伸温度は、分解性樹脂の種類や組成に応じて定められ、通常、分解性樹脂のガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」ということがある。）〜Ｔｇ＋５０℃、好ましくはＴｇ＋５〜Ｔｇ＋４５℃、より好ましくはＴｇ＋１０〜Ｔｇ＋４０℃の範囲である。延伸バス及び延伸ロール群は、１または複数使用することができ、複数である場合は、延伸バス及び延伸ロール群は異なる温度及び／または速度を採用することができる。続いて、所定倍率に延伸された延伸糸は、必要に応じて、捲縮処理、及び／または熱処理（「熱固定処理」ということもある。）する。熱処理温度及び熱処理時間は、分解性樹脂の種類や組成、延伸倍率及び熱処理を行う際の弛緩または緊張条件等に応じて適宜定めることができるが、通常、融点以下の温度で、１秒間〜３０分間の範囲で熱処理を行う。また熱処理は複数に分けて行うこともでき、その際、熱処理温度及び熱処理時間を異なる条件としてもよい。得られる分解性繊維の繊度は、通常０．１〜２０ｄｅ、好ましくは０．３〜１０ｄｅ、より好ましくは０．５〜５ｄｅの範囲である。また、所望により、カッターで所定長さに切断して、分解性繊維の短繊維を得ることができる。分解性繊維の短繊維の長さは、特に限定されないが、通常０．３〜１００ｍｍ、好ましくは０．５〜５０ｍｍ、より好ましくは１〜３０ｍｍの範囲である。

熱処理は、延伸された分解性繊維の抗井処理流体用分解性繊維の使用環境下での収縮を抑制したり、緩和処理により分解性繊維の配向度を調整したり、また二段延伸により更なる高配向繊維を得たり、さらに分解性繊維の水分率を低減したりするために、必要に応じて実施される処理である。延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上、好ましくは０．０３以上、より好ましくは０．０４以上とすることにより、複屈折が０．０２以上である坑井処理流体用分解性繊維を得るために実施する熱処理を一層穏和な条件で行うことができることがある。また、熱処理前の延伸糸の複屈折の値によっては、熱処理の実施が不要となることがある。熱処理前の延伸糸の繊維の複屈折が低すぎる場合は、熱処理前に繊維の配向結晶化が不十分であるために、熱処理に伴って、繊維の外表面に存在する非晶部が癒着する現象が生じることがあり、その結果、坑井処理流体中での繊維の分散状態が悪化して、プロパントの沈降抑制効果が低下することがある。熱処理前に複屈折が０．０２以上である場合は、繊維の外表面が十分結晶化しており、前記した癒着が生じることがないので好ましい。

〔カットファイバーの製造〕
得られた延伸された分解性繊維は、必要に応じて切断（カット）して、所望の繊維長を有する坑井処理流体用分解性繊維を製造することができる。延伸された分解性繊維の切断方法は、特に限定されないが、例えば、ＥＣカッター（回転刃式繊維束切断装置）を使用して切断することができる。また必要に応じて、切断前に噴霧等の方法により油剤を塗布すること、さらに噴霧等により油剤を塗布した後に熱処理を行い、次いで切断することもできる。さらにまたカット後に分解性繊維を熱処理して、分解性繊維の水分率を低下させることもできる。

〔複合繊維の製造方法〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維は、先に説明したように、他種の繊維、好ましくは他種の分解性繊維との複合繊維でもよく、複合繊維としては、芯鞘型、偏芯芯鞘型、サイドバイサイド型、割繊維分割型、または海島型等の混合紡糸繊維など、従来公知の複合繊維の形態を採用することができる。これら複合繊維である坑井処理流体用分解性繊維は、それ自体従来公知の複合繊維の製造方法によって紡糸することができる。紡糸された複合繊維は、既に説明した方法によって、延伸工程を行い、また、必要に応じて切断して、所望の繊維長を有する坑井処理流体用分解性繊維を製造することができる。

５．坑井処理方法
本発明の坑井処理方法は、本発明の坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用することを特徴とする坑井処理方法である。すなわち、多孔質で浸透性の地下層を有する井戸（坑井）を通じて、石油または天然ガス等の炭化水素資源を採掘し生産するために行う坑井処理であって、具体的には、坑井の掘削、フラクチャリング、セメンティング、一時プラグ及び仕上げ等の処理である。本発明の坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する坑井処理方法であることによって、プロパントを含有する坑井処理流体が、フラクチャリング等の坑井刺激を行う箇所まで移送される間に、粘性キャリア流体中でプロパントが沈降することを防ぐことができ、かつ、フラクチャリング等の坑井刺激の後に、前記の分解性繊維を容易に分解し除去することができる。

以下に実施例及び比較例を示して本発明を更に説明するが、本発明は、本実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例における坑井処理用分解性繊維及び繊維を形成する分解性樹脂の特性または物性の測定方法は、以下のとおりである。

〔分子量〕
分解性繊維を形成する樹脂材料の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定した。

〔融点及びガラス転移温度〕
分解性繊維を形成する樹脂材料の融点及びガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定した。

〔溶融粘度〕
分解性繊維を形成する樹脂材料の溶融粘度は、Ｄ＝０．５ｍｍ、Ｌ＝５ｍｍのノズル装着キャピログラフ〔株式会社東洋精機製作所製キャピロ１Ａ〕を使用して、温度２４０℃、剪断速度１２２ｓｅｃ^-1で測定した。

〔繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量〕
分解性繊維の繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量は、以下の方法によって測定した。すなわち、該分解性繊維１ｇをアセトン２００ｍＬに一晩浸漬し、次いで浸漬した繊維を溶媒から取り出し、室温下で１日間風乾した。乾燥後の繊維の質量を測定して、溶媒に浸漬する前の分解性繊維の質量（初期質量、すなわち、１ｇ）との差を、分解性樹脂中のオリゴマー成分の質量として定量し、初期質量に対する該オリゴマー成分の質量の割合から、前記のオリゴマー成分量（単位：質量％）を算出した。

〔繊度〕
分解性繊維の繊度（単位：ｄｅ）は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠して測定した。

〔複屈折〕
本発明の坑井処理流体用分解性繊維の複屈折は、以下の方法によって測定した。すなわち、偏光顕微鏡(オリンパス株式会社製ＢＨ−２)を使用して、クロスニコル下での繊維試料の干渉色を、ベレック型コンペンセーターを用いて打ち消すことによりリタデーション（位相差）を決定し、決定したリタデーションを、別途測定した繊維径で除することにより複屈折を算出した。

〔分解性繊維の分散性〕
坑井処理流体中での分解性繊維の分散性は、以下の方法によって評価した。すなわち、分解性繊維１ｇを、常温の水（坑井処理流体）５００ｍｌに投入して、緩やかに数回撹拌した後、１分間静置したときの水中での分解性繊維の分散状態を目視及び顕微鏡で観察した。分解性繊維の分散性は以下の評価基準により評価した。
＜分散性の評価基準＞
Ａ（極めて優秀）： 分解性繊維が水中で均一かつ良好な分散状態にある。顕微鏡観察で糸束がない。
Ｂ（優秀）： 分解性繊維が水中で均一かつ良好な分散状態にある。顕微鏡観察で糸束がほとんどない。
Ｃ（やや不良）： 水中での分解性繊維の分散状態がやや悪い。顕微鏡観察で糸束がある。
Ｄ（不良）： 水中での分解性繊維の分散状態が悪い。顕微鏡観察で糸束が多数ある。
Ｅ（極めて不良）： 水中での分解性繊維の分散状態が極めて悪い。顕微鏡観察で数本の分解性繊維が糸束を形成している。

〔プロパントの沈降抑制効果〕
坑井処理流体中でのプロパントの沈降抑制効果は、以下の方法によって、プロパント分散性を測定することにより評価した。すなわち、
ｉ）濃度１０質量％のＮａＣｌ水溶液１００ｍＬに、添加剤として、キサンタンガム０．２ｇ（株式会社テルナイト製、ＸＣＤ−ポリマー）と澱粉２．０ｇ（株式会社テルナイト製、テルポリマーＤＸ）を添加し、１分間攪拌して、ポリマー水溶液を調製した。
ｉｉ）調製したポリマー水溶液に、坑井処理流体用分解性繊維０．２ｇを添加し、更に１分間攪拌して、分解性繊維分散ポリマー水溶液を調製した。
ｉｉｉ）調製した分解性繊維分散ポリマー水溶液に、プロパント６ｇ（ＳＩＮＴＥＸ社製ボーキサイト２０／４０）を添加して、１分間攪拌して、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液を調製した。
ｉｖ）調製したプロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液を、容積１００ｍＬのメスシリンダーに入れて、プロパント／分解性繊維分散ポリマー水溶液の最上部が位置するメスシリンダーの目盛（以下、「静置前の目盛」という。）を読み取り、これを「０ｍＬ」とし、メスシリンダーの最下部の目盛を「１００ｍＬ」とした。
ｖ）次いで、１時間静置した後に、プロパントの最上部が位置するメスシリンダーの目盛（以下、「静置後の目盛」という。）を読み取った。

プロパント分散性の測定は３回行い、３回の平均値に基づいて、プロパント分散性を以下の評価基準で評価した。プロパントの沈降抑制効果の評価は、プロパント分散性の評価と同じとした。
＜プロパント分散性の評価基準＞
Ａ（極めて優秀）： 静置後の目盛が、４０ｍＬ未満である。
Ｂ（優秀）： 静置後の目盛が、４０ｍＬ以上、５５ｍＬ未満である。
Ｃ（やや不良）： 静置後の目盛が、５５ｍＬ以上、７０ｍＬ未満である。
Ｄ（不良）： 静置後の目盛が、７０ｍＬ以上である。

［実施例１］
〔紡糸工程〕
ペレット状のＰＬＡ〔Nature Works製、重量平均分子量：２６万、ガラス転移温度：６０℃、融点：１７０℃、溶融粘度（温度２４０℃、剪断速度１２２ｓｅｃ^-1）：５００Ｐａ・ｓ〕を、窒素ガスで置換（以下、「Ｎ₂パージ」ということがある。）した原料ホッパーから単軸押出機（株式会社プラ技研製）に投入し、温度１５０〜２３０℃で溶融させた。溶融ＰＬＡをギアポンプを用いて定量しながら、温度２３０℃の紡糸口金（繊維用、孔径：０．４ｍｍ、２４穴）から吐出させて繊維状のＰＬＡを形成した後、温度３０℃の空気で空冷し、集束して繊維用油剤（ＧＯＵＬＳＴＯＮ社製「Ｌｕｒｏｌ」）を塗布し、周速５００ｍ／分で引き取り、５０００ｍごとにボビンに巻き取って、ＰＬＡ未延伸糸を得た。なお、ＰＬＡ未延伸糸を形成するＰＬＡのオリゴマー成分量を測定したところ、０．３質量％であった。

〔延伸工程〕
ＰＬＡ未延伸糸を巻きつけたボビンを延伸装置に装着し、速度３８．５ｍ／分で巻き出し、次いで温度７０℃の水浴延伸バスにＰＬＡ未延伸糸を通して２．４８倍に延伸し、更にスチームバス（温度１００℃）に通すことにより熱処理を行い（同時に、１．０５倍に延伸した。）、速度１００ｍ／分で引き取ることによって、全延伸倍率２．６倍のＰＬＡ延伸糸（繊度１．５ｄｅ）を得た。なお、ＰＬＡ未延伸糸を水浴延伸バスに通した後（スチームバスに通す前である。）の糸（熱処理前の延伸糸である。）を取り出して、複屈折を測定したところ、０．０６であった。

〔カットファイバーの製造〕
得られたＰＬＡ延伸糸に油剤（ＧＯＵＬＳＴＯＮ社製「Ｌｕｒｏｌ」）を噴霧し、次いでＥＣカッター（回転刃式繊維束切断装置）で長さ６ｍｍに切断して、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた分解性繊維の複屈折を測定したところ、０．０７であった。

〔分解性繊維の分散性及びプロパント分散性〕
得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の繊度（以下、単に「繊度」ということがある。）、分解性繊維の繊維長（以下、単に「繊維長」ということがある。）、分解性繊維の繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量（以下、単に「オリゴマー成分量」ということがある。）、及び複屈折等の分解性繊維の特性、並びに、紡糸工程及び延伸工程における分解性繊維の製造条件（これらを総称して、以下、「分解性繊維の特性等」ということがある。）とともに表１（表１−１及び表１−２に分割して表記する。）に示す。

［実施例２］
紡糸工程において、溶融温度の上限及び紡糸口金の温度を２５０℃に変更し、紡糸口金を孔径：０．４ｍｍ、３５０穴のものに変更して、樹脂押出量を増加し、ＰＬＡ未延伸糸の引き取り速度を１０００ｍ／分に変更、これをＵＤＹ保管用の缶に投入したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例３］
カットファイバーの製造の工程において、油剤の噴霧を行わなかったことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例４］
カットファイバーの製造の工程において、長さ４ｍｍに切断したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例５］
カットファイバーの製造の工程において、長さ１０ｍｍに切断したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例６］
原料ホッパーをＮ₂パージに代えて乾燥空気置換した（以下、「Dry air」ということがある。）ことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例７］
延伸工程において、ＰＬＡ未延伸糸からの巻き出し速度を５５ｍ／分に変更したこと、温度７０℃の水浴延伸バスでの延伸倍率を１．７３倍に変更したこと、及び、スチームバスによる熱処理に代えて、温度８０℃の熱水バスによる熱処理を行い、全延伸倍率を１．８２倍に変更したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例８］
紡糸工程において、ペレット状のＰＬＡに代えて、ペレット状のＰＧＡ〔株式会社クレハ製、重量平均分子量：２０万、ガラス転移温度：４４℃、融点：２２０℃、溶融粘度（温度２４０℃、剪断速度１２２ｓｅｃ^-1）：５００Ｐａ・ｓ〕を使用し、溶融温度の上限及び紡糸口金の温度を２５０℃に変更してＰＧＡ未延伸糸を得たこと、延伸工程における水浴延伸バスの温度を６５℃に変更したこと、及び全延伸倍率を４．５０倍に変更したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例９］
紡糸工程において、ＰＧＡ未延伸糸に代えて、ＰＧＡとＰＬＡとからなる芯鞘複合繊維（芯成分：ＰＧＡ／鞘成分：ＰＬＡ＝７０／３０）の未延伸糸を得たこと、原料ホッパーをＮ₂パージに代えて乾燥空気置換した（Dry air）こと、紡糸口金を孔径：０．２５ｍｍ、３６穴のものに変更したこと、引き取り速度を１０００ｍ／分に変更したこと、及び、全延伸倍率を２．６０倍に変更したこと、並びに、得られる坑井処理流体用分解性繊維の繊度を１．８ｄｅに変更したことを除いて、実施例８と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１０］
ＰＧＡとＰＬＡとからなる芯鞘複合繊維を、芯成分：ＰＧＡ／鞘成分：ＰＬＡ＝５０／５０のものに変更したことを除いて、実施例９と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１１］
ＰＧＡとＰＬＡとからなる芯鞘複合繊維を、芯成分：ＰＧＡ／鞘成分：ＰＬＡ＝２０／８０のものに変更したことを除いて、実施例９と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１２］
紡糸工程において、溶融温度の上限及び紡糸口金の温度を２６０℃に変更し、紡糸口金を孔径：０．４ｍｍ、３５０穴のものに変更して、樹脂押出量を増加したこと、並びに、得られる坑井処理流体用分解性繊維の繊度を１．１ｄｅに変更したことを除いて、実施例１０と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１３］
得られる坑井処理流体用分解性繊維の繊度を４．０ｄｅに変更したこと及び全延伸倍率を４．５０倍に変更したことを除いて、実施例１２と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１４］
紡糸工程において、ＰＬＡに代えて、ポリブチレンアジペート／テレフタレート共重合体〔ＢＡＳＦ社製のエコフレックス（登録商標）。以下、「ＰＢＡＴ」ということがある。〕を使用したこと、溶融温度の上限及び紡糸口金の温度を１５０℃に変更したこと、延伸バスの温度を２５℃に変更し、スチームバスによる熱処理に代えて、温度８０℃の熱水バスによる熱処理を行ったこと、並びに、得られる坑井処理流体用分解性繊維の繊度を１．８ｄｅに変更したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＢＡＴ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１５］
紡糸工程において、ＰＢＡＴに代えて、ポリブチレンサクシネート〔三菱化学株式会社製のＧＳ−Ｐｌａ（登録商標）。以下、「ＰＢＳ」ということがある。〕を使用したことを除いて、実施例１４と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＢＳ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１６］
紡糸工程において、ＰＢＡＴに代えて、ポリブチレンサクシネート／アジペート共重合体〔昭和電工株式会社製のビオノーレ（登録商標）。以下、「ＰＢＳＡ」ということがある。〕を使用したことを除いて、実施例１４と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＢＳＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１７］
紡糸工程において、ＰＧＡに代えて、ＰＧＡとＰＬＡのブレンド〔ＰＧＡ／ＰＬＡ＝８０／２０（質量比）〕を使用したこと、並びに、得られる坑井処理流体用分解性繊維の繊度を１．８ｄｅに変更したこと、及び全延伸倍率を２．６０倍に変更したことを除いて、実施例８と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［実施例１８］
紡糸工程において、ＰＧＡとＰＬＡのブレンド〔ＰＧＡ／ＰＬＡ＝８０／２０（質量比）〕に代えて、ＰＧＡとＰＬＡのブレンド〔ＰＧＡ／ＰＬＡ＝２０／８０（質量比）〕を使用したことを除いて、実施例１７と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［比較例１］
紡糸工程において、原料ホッパーのＮ₂パージを行わなかったことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［比較例２］
紡糸工程において、原料ホッパーのDry airを行わなかったことを除いて、実施例９と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＧＡ／ＰＬＡ複合繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［比較例３］
延伸工程において、ＰＬＡ未延伸糸の巻き出し速度を、５５．０ｍ／分に変更したこと、及び、温度７０℃の水浴延伸バスでの延伸倍率を１．２０倍に変更したことを除いて、実施例１と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

［比較例４］
延伸工程において、温度７０℃の水浴延伸バスでの延伸倍率を１．７３倍に変更したこと、及び、スチームバスによる熱処理に代えて、温度１２０℃の乾燥空気による熱処理を行ったことを除いて、比較例３と同様にして、坑井処理流体用分解性繊維であるＰＬＡ繊維を作製した。得られた坑井処理流体用分解性繊維について、分解性繊維の分散性及びプロパントの沈降抑制効果を測定し評価した。評価結果を、分解性繊維の特性等とともに表１に示す。

表１（表１−１及び表１−２）から、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする実施例１〜１８の坑井処理流体用分解性繊維は、分解性繊維の分散性の評価がＡ（極めて優秀）またはＢ（優秀）であるとともに、プロパントの沈降抑制効果の評価がＡ（極めて優秀）であることが分かった。したがって、実施例１〜１８の坑井処理流体用分解性繊維は、該坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する坑井処理方法に適するものであることが確認できた。

これに対し、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下ではない比較例１及び２の分解性繊維は、分解性繊維の分散性の評価がＥ（極めて不良）であるとともに、プロパントの沈降抑制効果の評価がＤ（不良）であり、また、複屈折が０．０２以上ではない比較例３及び４の分解性繊維は、分解性繊維の分散性の評価がＣ（やや不良）またはＤ（不良）であるとともに、プロパントの沈降抑制効果の評価がＣ（やや不良）またはＤ（不良）であるので、いずれも坑井処理流体用分解性繊維には適さない分解性繊維であることが分かった。

本発明は、第１の側面において、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維であることによって、プロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性を有することにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる坑井処理流体用分解性繊維を提供することができるので、産業上の利用可能性が高い。

また、本発明は、他の側面において、紡糸工程及び延伸工程を備える前記の坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であって、紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であることによって、プロパントの沈降抑制効果が優れ、かつ、加水分解性や生分解性を有することにより、フラクチャリング等の坑井刺激効果を向上させることができる坑井処理流体用分解性繊維を容易に製造する方法を提供することができるので、産業上の利用可能性が高い。

さらに、本発明は、更に他の側面において、前記の坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用することを特徴とする坑井処理方法であることによって、プロパントを含有する坑井処理流体が、フラクチャリング等の坑井刺激を行う箇所まで移送される間に、粘性キャリア流体中でプロパントが沈降することを防ぐことができ、かつ、フラクチャリング等の坑井刺激の後に、前記の分解性繊維が分解し除去される坑井処理方法を提供することができるので、産業上の利用可能性が高い。

Claims (21)

1. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、
   繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維。
2. 炭化水素資源回収用の処理流体中で、単糸状態で分散する請求項１記載の坑井処理流体用分解性繊維。
3. 繊度が０．１〜２０ｄｅであり、かつ、繊維長が０．３〜１００ｍｍである請求項１記載の坑井処理流体用分解性繊維。
4. 複合繊維である請求項１記載の坑井処理流体用分解性繊維。
5. 複合繊維である請求項３記載の坑井処理流体用分解性繊維。
6. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む請求項１記載の坑井処理流体用分解性繊維。
7. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む請求項２記載の坑井処理流体用分解性繊維。
8. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む請求項３記載の坑井処理流体用分解性繊維。
9. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む請求項４記載の坑井処理流体用分解性繊維。
10. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む請求項５記載の坑井処理流体用分解性繊維。
11. 紡糸工程及び延伸工程を備える、炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上である坑井処理流体用分解性繊維の製造方法であって、紡糸工程において得られる未延伸糸の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、延伸工程において、熱処理前の延伸糸の複屈折が０．０２以上であることを特徴とする坑井処理流体用分解性繊維の製造方法。
12. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂から形成される繊維であって、繊維の外表面を形成する樹脂中のオリゴマー成分量が１質量％以下であり、かつ、複屈折が０．０２以上である坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用することを特徴とする坑井処理方法。
13. 坑井処理流体用分解性繊維が炭化水素資源回収用の処理流体中で、単糸状態で分散する、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１２記載の坑井処理方法。
14. 坑井処理流体用分解性繊維が繊度が０．１〜２０ｄｅであり、かつ、繊維長が０．３〜１００ｍｍである、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１２記載の坑井処理方法。
15. 坑井処理流体用分解性繊維が複合繊維である、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１２記載の坑井処理方法。
16. 坑井処理流体用分解性繊維が複合繊維である、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１４記載の坑井処理方法。
17. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１２記載の坑井処理方法。
18. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１３記載の坑井処理方法。
19. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１４載の坑井処理方法。
20. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１５記載の坑井処理方法。
21. 炭化水素資源回収用の処理流体中で分解する樹脂が脂肪族ポリエステルを含む、坑井処理流体用分解性繊維及びプロパントを含む坑井処理流体を使用する請求項１６記載の坑井処理方法。