[发明专利]挖掘用分散液和使用分散液采掘地下资源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于依靠例如液压破碎法、旋转式挖掘法或无隔水管挖掘法(riserless drilling method)等坑井挖掘法，采掘例如石油、天然气等地下资源的挖掘用分散液。

背景技术

坑井挖掘法，例如液压破碎法、旋转式挖掘法和无隔水管挖掘法等，现已广泛用于采掘地下资源。

旋转式挖掘法包括在回流泥浆的同时通过挖掘形成坑井，以及用与防失水剂共混的完井液(finishing fluid)在坑井壁表面形成称为泥壁(mud wall)的滤饼。饼使槽壁维持稳定，防止槽壁坍塌，并减少与流经坑井的流体的摩擦。

液压破碎法包括，使填充在坑井中的流体加压，从而在坑井周围形成龟裂(破裂)，以由此提高坑井周围的渗透性(为了流体容易流动)，以力图在扩大例如油和气等资源通过其流入坑井内的有效断面并因此提高坑井的生产率。

在此，作为向完井液添加的防失水剂，主要使用的有颗粒形式的碳酸钙或各种盐。然而，防失水剂的使用带来变得需要用酸进行处理以将之除去，或者防失水剂堵塞在欲从中采掘资源的地层而阻碍生产的此类问题。

此外，用于液压破碎法的流体也称为压裂液(fracturing fluid)。迄今为止，已使用各种液体如胶状汽油。随着现在已从存在于相对浅的位置的页岩层采掘页岩气等气体，并且考虑到对环境的影响，使用通过主要将聚合物溶解或分散在水中而获得的水性分散液正成为惯例。聚合物的已知实例是聚乳酸(见专利文献1)。

也就是说，聚乳酸是一种展现出可水解性和可生物降解性(biodegradable capability)的物质，而且，即使其残留在地下，其也会被地中的水或酶分解，且不对环境产生有害影响。此外，也可认为用作分散剂的水与汽油等相比，远不会影响环境。

坑井填充有已分散聚乳酸的水溶液并被加压，使得聚乳酸渗透至坑井周围。在此，聚乳酸经历水解并失去树脂的形态。因此，在聚乳酸已渗透的部分形成空间(或龟裂)，导致资源可流入其中的坑井的空间增加。

此外，聚乳酸还充当防失水剂，并抑制用作分散介质的水过多地渗透入地中。因此，聚乳酸提供对地层中的环境改变最小化的优点。除此之外，不需要用酸进行处理，因其在地中分解。

另外，从聚乳酸分解的乳酸是有机酸。随着聚乳酸分解，乳酸被释放。乳酸侵蚀页岩层，并促进页岩层变得多孔。

然而，虽然聚乳酸在高温下相对迅速地经历水解，但其水解速率随着温度降低而变小。因此，如果用于从温度低的地下采掘例如页岩气，采掘效率变差，并期望改进。

另一方面，已提出使用聚乙醇酸(polyglycolic acid)代替聚乳酸(见专利文献2)。

也已知聚乙醇酸用作可生物降解的树脂。除此之外，其可水解性比聚乳酸高；即，在例如约80℃的温度下，水解的速率远比聚乳酸大，并可有效地用于替代聚乳酸。

然而，与聚乳酸相比，聚乙醇酸相当昂贵。当它用于大量使用压裂液的液压破碎法时，这是致命的缺陷。除此之外，聚乙醇酸在特定温度条件下不分解至充分的程度。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1:美国专利7,833,950

专利文献2:WO2012-050187

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的问题是提供展现出高度可水解性的挖掘用分散液，其通过将廉价的水解性树脂材料分散在水性介质中而获得，并且当用作挖掘坑井时的完井液时，或当用于液压破碎法时，作为压裂液是有用的。

用于解决问题的方案

根据本发明，提供挖掘用分散液，其通过在水性介质中分散含有难水解性的水解性树脂和酯分解促进性的水解性树脂的水解性树脂材料而获得。

根据本发明，进一步，提供从由挖掘形成的坑井采掘地下资源的方法，其包括将挖掘用分散液压入坑井中，从而在40℃以上的温度的水中使水解性树脂材料水解的步骤。

在本发明的挖掘用分散液中，期望：

(1)酯分解促进性的水解性树脂可释放酸；

(2)释放的酸是乙醇酸和/或草酸；

(3)所述可释放酸的水解性树脂是聚草酸酯；

(4)所述难水解性的水解性树脂是聚乳酸；

(5)以基于每100重量份所述难水解性的水解性树脂为30重量份以上的量含有酯分解促进性的水解性树脂；

(6)还含有酶；以及