[發明專利]挖掘用分散液和使用分散液采掘地下資源的方法

在審

• 申請號: 201380065362.2
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104854215A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 吉川成志;片山傳喜
• 申請（專利權）人: 東洋制罐集團控股株式會社
• 主分類號: C09K8/12
• 分類號: C09K8/12
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及用于依靠例如液壓破碎法、旋轉式挖掘法或無隔水管挖掘法(riserless?drilling?method)等坑井挖掘法，采掘例如石油、天然氣等地下資源的挖掘用分散液。

背景技術

坑井挖掘法，例如液壓破碎法、旋轉式挖掘法和無隔水管挖掘法等，現已廣泛用于采掘地下資源。

旋轉式挖掘法包括在回流泥漿的同時通過挖掘形成坑井，以及用與防失水劑共混的完井液(finishing?fluid)在坑井壁表面形成稱為泥壁(mud?wall)的濾餅。餅使槽壁維持穩定，防止槽壁坍塌，并減少與流經坑井的流體的摩擦。

液壓破碎法包括，使填充在坑井中的流體加壓，從而在坑井周圍形成龜裂(破裂)，以由此提高坑井周圍的滲透性(為了流體容易流動)，以力圖在擴大例如油和氣等資源通過其流入坑井內的有效斷面并因此提高坑井的生產率。

在此，作為向完井液添加的防失水劑，主要使用的有顆粒形式的碳酸鈣或各種鹽。然而，防失水劑的使用帶來變得需要用酸進行處理以將之除去，或者防失水劑堵塞在欲從中采掘資源的地層而阻礙生產的此類問題。

此外，用于液壓破碎法的流體也稱為壓裂液(fracturing?fluid)。迄今為止，已使用各種液體如膠狀汽油。隨著現在已從存在于相對淺的位置的頁巖層采掘頁巖氣等氣體，并且考慮到對環境的影響，使用通過主要將聚合物溶解或分散在水中而獲得的水性分散液正成為慣例。聚合物的已知實例是聚乳酸(見專利文獻1)。

也就是說，聚乳酸是一種展現出可水解性和可生物降解性(biodegradable?capability)的物質，而且，即使其殘留在地下，其也會被地中的水或酶分解，且不對環境產生有害影響。此外，也可認為用作分散劑的水與汽油等相比，遠不會影響環境。

坑井填充有已分散聚乳酸的水溶液并被加壓，使得聚乳酸滲透至坑井周圍。在此，聚乳酸經歷水解并失去樹脂的形態。因此，在聚乳酸已滲透的部分形成空間(或龜裂)，導致資源可流入其中的坑井的空間增加。

此外，聚乳酸還充當防失水劑，并抑制用作分散介質的水過多地滲透入地中。因此，聚乳酸提供對地層中的環境改變最小化的優點。除此之外，不需要用酸進行處理，因其在地中分解。

另外，從聚乳酸分解的乳酸是有機酸。隨著聚乳酸分解，乳酸被釋放。乳酸侵蝕頁巖層，并促進頁巖層變得多孔。

然而，雖然聚乳酸在高溫下相對迅速地經歷水解，但其水解速率隨著溫度降低而變小。因此，如果用于從溫度低的地下采掘例如頁巖氣，采掘效率變差，并期望改進。

另一方面，已提出使用聚乙醇酸(polyglycolic?acid)代替聚乳酸(見專利文獻2)。

也已知聚乙醇酸用作可生物降解的樹脂。除此之外，其可水解性比聚乳酸高；即，在例如約80℃的溫度下，水解的速率遠比聚乳酸大，并可有效地用于替代聚乳酸。

然而，與聚乳酸相比，聚乙醇酸相當昂貴。當它用于大量使用壓裂液的液壓破碎法時，這是致命的缺陷。除此之外，聚乙醇酸在特定溫度條件下不分解至充分的程度。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1:美國專利7,833,950

專利文獻2:WO2012-050187

發明內容

發明要解決的問題

因此，本發明的問題是提供展現出高度可水解性的挖掘用分散液，其通過將廉價的水解性樹脂材料分散在水性介質中而獲得，并且當用作挖掘坑井時的完井液時，或當用于液壓破碎法時，作為壓裂液是有用的。

用于解決問題的方案

根據本發明，提供挖掘用分散液，其通過在水性介質中分散含有難水解性的水解性樹脂和酯分解促進性的水解性樹脂的水解性樹脂材料而獲得。

根據本發明，進一步，提供從由挖掘形成的坑井采掘地下資源的方法，其包括將挖掘用分散液壓入坑井中，從而在40℃以上的溫度的水中使水解性樹脂材料水解的步驟。

在本發明的挖掘用分散液中，期望：

(1)酯分解促進性的水解性樹脂可釋放酸；

(2)釋放的酸是乙醇酸和/或草酸；

(3)所述可釋放酸的水解性樹脂是聚草酸酯；

(4)所述難水解性的水解性樹脂是聚乳酸；

(5)以基于每100重量份所述難水解性的水解性樹脂為30重量份以上的量含有酯分解促進性的水解性樹脂；

(6)還含有酶；以及