[發明專利]井下工具構件用原材料型材、井下工具構件及井下工具

在審

• 申請號: 201680073145.1
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN108368572A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 小林史典;大倉正之;高橋健夫
• 申請（專利權）人: 株式會社吳羽
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;B21C23/00;B22D21/04;C22F1/06;E21B33/12;C22F1/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

井下工具構件用原材料型材為一種鎂合金，其在含有70～95重量％的鎂的相中分散有：0重量％以上且小于0.3重量％的稀土金屬；鎂及稀土金屬以外的金屬材料；及0.1～20重量％的分解促進劑，金屬材料的平均粒徑為1～300μm，拉伸強度為200～500MPa，所述井下工具構件用原材料型材相對于93℃、2％氯化鉀水溶液的分解速度為每天20mg/cm²以上且20000mg/cm²以下。由此，實現高強度且容易分解性的井下工具。

技術領域

本發明涉及一種井下工具構件用原材料型材、井下工具構件及井下工具。

背景技術

石油或天然氣等油氣資源通過多孔質且具有滲透性的地下層的井(油井或氣井。有時統稱為“坑井”)被采掘而生產出來。由于形成用于形成該坑井的孔(是指為了形成坑井而設置的孔，有時也稱作“井下”)的裝置，即井下工具在高溫高壓環境下使用，因此，對于構成井下工具的各構件也要求高強度。另外，井下工具難以在使用后取出，因此，特別是謀求用于堵孔、密封用途的井下工具用的構件可在使用的位置進行分解去除。

作為可分解去除的井下工具用的構件，采用使用了分解性的樹脂、橡膠的構件，但有時強度、耐熱性不充分，有時對于謀求高強度或高耐熱性的構件使用金屬或非分解性的樹脂。在使用無法分解的金屬或樹脂的構件的情況下，需要通過壓裂等而小片化來進行回收，花費成本、功夫，而且，恐怕會因壓裂不良、無法回收而引起生產故障。另外，在將分解性的樹脂、橡膠與非分解性的金屬或樹脂組合而成的井下工具的情況下，非分解性構件恐怕會殘存于井內而引起生產故障。因此，謀求一種使用后能夠容易地分解的金屬構件。

專利文獻1及2記載了：將含有鋁、鋰、鈣、釔等的鎂合金材料用于石油井、天然氣井等坑內作業用的制品；及該鎂合金材料可急速分解。

專利文獻3記載了作為使用了鎂合金制的滑卡及芯軸的井下工具的堵塞器。

專利文獻4記載了鎂合金鑄造鍛造材料為輕型且強度優異。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：中國專利公開公報104004950號(2014年8月27日公開)

專利文獻2：中國專利公開公報104651691號(2015年5月27日公開)

專利文獻3：美國專利公開公報US2014/0251691號(2014年9月11日公開)

非專利文獻

非專利文獻1：金森陽一、樋尾勝也、三重縣科學技術振興中心工業研究部研究報告，No.31，30～35頁，2007年

發明內容

發明要解決的問題

如上所述，井下工具用的構件謀求兼具高強度和容易分解性這兩者。

專利文獻1所述的鎂合金材料是為了提高分解速度而開發的材料，關于強度并未特別考慮。若僅對鎂合金材料所含的金屬材料的成分及含量進行定義的話，則難以作為井下工具得到而具有充分的強度的鎂合金材料。

另外，專利文獻2所述的鎂合金材料含有用于提高強度的釔。由于釔那樣的稀土金屬價格昂貴，因此當鎂合金材料含有稀土金屬時，材料費變高。另外，含稀土金屬的鎂合金材料非常硬，因此難以加工，另外，加工的難易度高，因此還花費加工成本。

專利文獻3僅記載了將鎂合金用于形成井下工具，對于實現具有高強度和容易分解性的井下工具完全沒有記載。

另外，非專利文獻1沒有記載：將鎂合金鑄造鍛造材料用作井下工具；對使用該材料而形成的構件進行分解。即，非專利文獻1中，對于實現具有高強度和容易分解性的井下工具完全沒有記載。