[发明专利]钻井工具用分解性橡胶构件及分解性密封构件

说明书

本发明为一种钻井工具用分解性橡胶构件；由该构件构成的钻井工具用分解性密封构件或保护构件；钻井用堵塞器等钻井工具以及钻井方法，所述钻井工具用分解性橡胶构件由相对于分解性橡胶100质量份，含有0.1～20质量份的分解性促进剂的橡胶材料(可以含有其他橡胶材料和/或强化材料)形成，优选在150℃的水中浸泡24小时后的质量或50％应变压缩应力的减少率为5％以上，并且/或者在150℃的水中浸泡72小时后的质量的减少率为5～100％，根据期望进一步在66℃的拉伸断裂应变为50％以上，70％应变压缩应力为10MPa以上且压缩断裂应变为50％以上。

本申请发明是申请号为201580010065.7、发明名称为“钻井工具用分解性橡胶构件、分解性密封构件、分解性保护构件、钻井工具、以及钻井方法”、申请日为2015年3月4日的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种为开发石油或天然气等油气资源而进行的钻井作业中使用的钻井用堵塞器等的钻井工具用分解性橡胶构件、分解性密封构件、分解性保护构件、钻井工具、以及钻井方法。

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(油井或气井。有时统称为“坑井”)来进行挖掘和生产。伴随着能源消耗的增大，坑井也不断高深度化，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。在继续被开采的坑井中，有的地下层随着时间经过而渗透性下降，甚至渗透性原本就并不充分，为了从这些地下层中继续有效地开采油气资源，会对生产层进行刺激(stimulate)，作为刺激方法，已知有酸处理和破碎方法。酸处理是将盐酸或氢氟酸等强酸的混合物注入生产层中，通过使基岩的反应成分，即碳酸盐、粘土矿物、硅酸盐等溶解，来增加生产层的渗透性的方法，但已被指出了因使用强酸而产生的各种问题，而且包括各种对策在内还被提出了成本增大的问题。于是，利用流体压力在生产层形成龟裂即裂缝(fracture)的方法，也称为“压裂法”或“水压破碎法”受到了关注。

水压破碎法是利用水压等流体压力，以下有时会简称为“水压”，在生产层产生龟裂的方法，这种生产层的刺激方法，一般为先挖掘垂直孔，接着将垂直孔折弯，在地下数千米的地层内挖掘水平孔，然后利用高压将压裂液送入这些钻井孔内，这些钻井孔是指用来形成坑井而设置的孔，有时也会称为“钻井”，并利用水压在高深度地下的生产层，即产出石油或天然气等油气资源的层中产生龟裂即裂缝，并通过该裂缝采集油气资源。水压破碎法的有效性在所谓页岩油即在页岩中成熟的油、页岩气等非常规资源的开发中也已受到了关注。

为了实施使用压裂液流体等高压流体，利用水压在高深度地下的生产层，即产出页岩油等石油或页岩气等天然气等的油气资源的层中产生龟裂即裂缝、或者进行穿孔的坑井处理，通常采用以下方法。也就是说，对于在地下数千米的地层内挖掘出的钻井孔即钻井，从钻井孔的前端部开始依序进行封堵，并且将规定区域部分闭塞，利用高压将压裂液流体等流体送入该闭塞区域内，或者使用穿孔枪等内置火药的工具，在生产层产生龟裂、或进行穿孔。接着，闭塞下一个规定区域，通常为先行区域的前一个区域，即地上侧的区域实施压裂等，使龟裂、穿孔加剧。以下，重复实施该工序，直至完成必要的封堵和压裂等。

不仅是新的坑井挖掘，有时对于已经形成的钻井孔的所期望的区域，也会再次通过压裂来对生产层实施刺激。此时，也同样地会反复实施钻井孔的闭塞和压裂等操作。此外，为了实施坑井的完井，有时也会闭塞钻井孔，隔断来自下部的流体，在实施过该上部的完井后，再解除闭塞。

作为为了实施钻井孔的闭塞和压裂等而在坑井内使用的工具，即钻井工具，已知有各种工具。例如在专利文献1～3中公开了一种通过在芯骨的周围配置各构件即各要素来实施钻井孔的闭塞、固定的堵塞器，有时也称为“压裂塞”、“桥塞”或“封隔器”等。