[发明专利]一种钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法

说明书

本发明公开了一种钻孔工具用橡胶构件，其在温度150℃的水中浸泡24小时后的50％应变压缩应力下降率为5％以上、特别优选为50％以上，含有具有官能基的聚酯型聚氨酯橡胶，该官能基具有水解性，该构件优选为密封构件、封堵球、球座、或者保护构件；以及还公开了具备该橡胶构件的钻孔工具、以及使用该钻孔工具的油气资源的回收方法。

本申请是申请日为2014年6月24日、申请号为201480024909.9、发明名称为：“一种钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于生产石油或者天然气等油气资源、回收油气资源的钻孔工具用的橡胶构件，以及钻孔工具，以及油气资源的回收方法。

背景技术

石油或者天然气等的油气资源是通过具有多孔性及渗透性的地下层的井，来进行挖掘和生产。上述井为油井或者天然气井。有时统称为“坑井”。伴随着能源消耗的增大，坑井也不断高深度化，目前世界上已经有深度超过9000m的挖掘纪录，在日本也有超过6000m的高深度坑井。在可继续采掘的坑井当中，为了能够继续从伴随着时间流逝而渗透性降低的地下层，以及原本渗透性就不充分的地下层当中有效地采掘油气资源，专利文献1公开了对生产层进行刺激(stimulate)的技术，作为刺激方法已知有酸处理以及水力压裂法。酸处理是将盐酸和氟酸等酸注入到生产层，令岩盘的反应成分即碳酸盐、粘土矿物、硅酸盐等溶解，从而增加生产层的渗透性的方法，不过存在使用强酸而产生的诸多问题，此外存在包括各种对策在内的成本增加的问题。为此，利用流体压在生产层上形成细孔的穿孔(perforation)、形成裂缝(fracture)的水力压裂法，也称为“压裂(fracturing)”受到了关注。

水力压裂法是利用水压等流体压，以下简单称为“水压”，来令生产层出现穿孔和裂缝的方法，通常为挖掘出一个垂直的孔，接下来令垂直的孔弯曲，在地下数千m的地层内挖掘出水平的孔之后，将压裂液等流体以高压输送到这些坑井孔，即为了形成坑井而设置的孔中，该孔也称为“钻孔”，利用水压令高深度地下的生产层，即生产石油或者天然气等的油气资源的层发生裂缝(fracture)等，通过该裂缝等刺激采集、回收油气资源的生产层的方法。水力压裂法在对于所谓的页岩油(页岩中成熟的油)、页岩气等非常规资源的开发方面也很有效，为此受到了关注。

利用水压等流体压形成的裂缝(fracture)等，在没有水压的情况下立刻会因为地层压力而封闭。为了防止裂缝(fracture)的封闭，在高压输送的压裂液，也就是用于压裂的坑井处理流体中包含支撑剂(proppant)，然后输送至坑井孔内，向裂缝(fracture)配置支撑剂。作为压裂液中含有的支撑剂，使用有无机或者有机材料，不过因为能够尽可能长时间，于高温高压的高深度地下环境中防止裂缝的封闭，因此以往使用硅石、矾土或其他无机物粒子，通常使用砂粒，例如20/40目的砂等。

作为压裂液等利用高压输送的坑井处理流体，可使用各种类型的水基、油基以及乳浊液。坑井处理流体需要具有可将支撑剂搬运到坑井孔内产生裂缝的地方的功能，因此通常要求具有规定的粘度，支撑剂的分散性良好，并且还要求事后处理简便，环境负荷小等。此外，压裂液中有时候还含有沟槽(channelant)，其目的在于在支撑剂之间形成能够流通页岩油、页岩气等的流路。由此，在坑井处理流体当中，除了支撑剂之外，还使用了沟槽、胶凝剂、阻垢剂、用于溶解岩石等的酸、摩阻减低剂等各种添加剂。

为了使用高压输送的流体，在高深度地下的生产层，即生产页岩油等石油或者页岩气等天然气等油气资源的层，利用水压产生裂缝和穿孔，通常采用以下的方法。也就是说，对于在地下数千m的地层内挖掘的坑井孔即钻孔，从坑井孔的前端部一边依次进行封堵，一边对规定区域进行部分封闭，利用高压将流体送入该封闭的区域内，从而令生产层产生裂缝和穿孔。接下来，封闭下一个规定区域，通常比之前的区域更靠近外侧，即靠近地上一侧的区域，令其产生裂缝和穿孔。以下反复实施该工序，直到所需要的封堵和裂缝以及穿孔形成为止。