[發(fā)明專利]聚乙醇酸樹脂短纖維以及坑井處理流體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380011343.1
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN104145054A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿部俊輔;山崎昌博;高橋健夫;鈴木賢一;佐藤浩幸
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;C09K8/12;C09K8/42;C09K8/508;C09K8/62;C09K8/72
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 孫麗梅;段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可用于開采石油、天然氣等，也用于坑井處理流體的聚乙醇酸樹脂短纖維。

背景技術(shù)

近年來為確保能源資源以及環(huán)境保護(hù)等，挖掘用于從地底獲取石油、天然氣、水、熱水、溫泉等或者進(jìn)行水質(zhì)調(diào)查的豎井(以下總稱為“坑井”)的必要性增高。利用挖掘坑井的裝置，即坑井挖掘裝置，挖掘坑井例如油井時，通常從地表挖掘到指定深度，在其內(nèi)部埋設(shè)被稱為套管的鋼管以防止坑壁崩解。然后，從套管頂端再向地下挖掘形成更深的豎井，穿過前面埋設(shè)的套管內(nèi)埋設(shè)新套管，根據(jù)需要調(diào)節(jié)套管直徑，重復(fù)該作業(yè)，最后敷設(shè)抵達(dá)油層的油井管。另外，根據(jù)挖掘方法，有些情況下也不使用套管。

在坑井挖掘中，安裝在鉆機(jī)頂端的鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)一邊粉碎地層巖石在坑井中前進(jìn)，并將粉碎后的巖石運出到地表。坑井挖掘時，出于減少鉆機(jī)與坑壁的摩擦、冷卻鉆頭、運出粉碎后的巖石等、防止挖掘作業(yè)中的水損失或泥漿損失、防止挖掘形成的坑壁崩解等目的，而使用將膨潤土、云母、熟石灰、羧甲基纖維素、硅樹脂等粒狀體分散到水或有機(jī)溶劑等液狀載體中所形成的糊狀挖掘用分散液(挖掘流體)(專利文獻(xiàn)1、2)。挖掘用分散液將所述粒狀體在水或者乙二醇、丙二醇、甘油、環(huán)丙烷醇等二醇或三醇；三乙酸甘油酯(三乙精)、三丙酸甘油酯(三丙精)或三丁酸甘油酯(三丁精)等甘油酯；聚乙二醇等聚二醇；等的有機(jī)溶劑里選出的液狀載體中與防泥漿損失劑、比重劑、分散劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、增粘劑等添加劑一起分散，使用。用于該挖掘用分散液的粒狀體為了不妨礙挖掘作業(yè)，必須在具有流動性、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械特性等性質(zhì)的同時，可在挖掘作業(yè)結(jié)束時快速排出挖掘用分散液而不會殘留泥漿濾餅層，并且可安全廢棄，要求粒狀體或挖掘用分散液滿足這些條件。

另一方面，近年來由于生產(chǎn)技術(shù)提高，打破傳統(tǒng)石油峰值論的非常規(guī)資源的開采受到關(guān)注，水平坑井以及水壓破碎等技術(shù)得到引進(jìn)。例如，水壓破碎(壓裂)作為一種坑井刺激法被眾所周知，其通過對坑井內(nèi)施加高壓在采集層制造裂縫(又稱為裂隙、穿孔)，并向其內(nèi)部填充砂粒等支撐材料(支撐劑)，防止裂縫阻塞，在采集層內(nèi)形成高滲透性的通道(石油、天然氣的通道)，來提高生產(chǎn)能力和持續(xù)性。裂縫通過從地上穿過坑井內(nèi)壓入高粘性流體而生成。為對抗地底高溫高壓，提高壓裂效果，用于保持壓入流體以及裂縫的支撐材料(支撐劑)的選定極為重要。作為支撐材料，通常使用砂粒，但是為了擁有可足夠承受裂縫阻塞壓力的強(qiáng)度，并保持該部分的高滲透率，要求支撐材料為球狀且粒徑統(tǒng)一。作為壓入流體，可使用水基、油基以及乳濁液的各種類型。壓入流體要求具有可搬運支撐劑的粘度，支撐劑的分散性以及分散穩(wěn)定性良好，并且還要求后處理簡便，環(huán)境負(fù)荷小等，因此可使用膠凝劑、阻垢劑、用于溶解巖石等的酸以及摩擦減少劑等各種添加劑。例如，進(jìn)行壓裂的流體組成可使用水90～95質(zhì)量％、20/40目的砂粒(支撐劑)5～9質(zhì)量％、以及添加劑0.5～1質(zhì)量％左右的組成。

在已建成的坑井中，一邊將油井管中的石油等產(chǎn)出流體與砂石、砂粒等分離，一邊將其排出到地表。在坑井制造過程中，除使用前面的挖掘用分散液外，從開采開始到完井階段，出于例如保護(hù)套管或者進(jìn)行隔離(裂隙以及穿孔的封堵等)以防流體從其他層流入采集層等各種目的，還進(jìn)行水泥灌漿以及填堵(堵塞)處理。此外，還有必要針對經(jīng)年變化對坑井進(jìn)行修復(fù)。進(jìn)而，在坑井挖掘前，為了試驗以及檢查，還進(jìn)行試挖。為進(jìn)行這些處理而使用各種坑井處理流體，要求對坑井處理流體的成分進(jìn)行回收，流暢地實現(xiàn)再利用，并減輕環(huán)境負(fù)荷等。

從坑井處理流體后處理的容易性以及減輕環(huán)境負(fù)荷的觀點考慮，在坑井處理流體中配混分解性材料是眾所周知的。例如，專利文獻(xiàn)3公示出在壓裂流體中使用分解性樹脂顆粒，也公示出該顆粒還可含有纖維。此外，專利文獻(xiàn)4公示出在坑井挖掘中臨時使用的臨時填堵(Temporary?Plug)，可注入含有分解性材料的糊狀物，該分解性材料被記載為纖維。

然而，這些現(xiàn)有文獻(xiàn)中，作為分解性材料，可列舉出眾多樹脂材料，此外，作為由分解性材料形成的顆粒和纖維，極多種類的形狀以及尺寸被公開。例如，專利文獻(xiàn)3中，作為由分解性材料形成的固體顆粒形狀，可列舉出球體、桿狀、板狀體、帶狀以及纖維狀等。對于纖維，除玻璃、陶瓷、碳、金屬以及合金外，還列舉出樹脂纖維。專利文獻(xiàn)4中，作為分解性材料形狀，可列舉出粉末狀、顆粒狀、片狀、纖維狀、珠狀、帶狀、板狀體、薄膜狀、桿狀、條狀、旋轉(zhuǎn)橢圓體、球團(tuán)、片劑狀、膠囊等形狀。對于纖維，與長纖絲(長纖維)一起被列舉為長度為2～25mm的物質(zhì)。總而言之，選擇哪種最佳的分解性材料為好并未明確。