挖掘用分散液和使用分散液采掘地下资源的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设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化illingmethod)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】
[0002] 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。
[0003]旋转式挖掘法包括在回流泥浆的同时通过挖掘形成坑井，W及用与防失水剂共混 的完井液（finishingfluid)在坑井壁表面形成称为泥壁（mudwall)的滤饼。饼使槽壁 维持稳定，防止槽壁巧塌，并减少与流经坑井的流体的摩擦。
[0004] 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），W由此提高坑井周围的渗透性（为了流体容易流动），W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。
[0005] 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巧或各种盐。 然而，防失水剂的使用带来变得需要用酸进行处理W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。
[0006] 此外，用于液压破碎法的流体也称为压裂液（化ac化ringfluid)。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)。
[0007] 也就是说，聚乳酸是一种展现出可水解性和可生物降解性化iodegrad油le cap油ility)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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 另一方面，已提出使用聚己醇酸（polyglycolicacid)代替聚乳酸（见专利文献 2)。
[0013] 也已知聚己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°C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。
[0014] 然而，与聚乳酸相比，聚己醇酸相当昂贵。当它用于大量使用压裂液的液压破碎法 时，该是致命的缺陷。除此之外，聚己醇酸在特定温度条件下不分解至充分的程度。
[0015] 现有技术文献：
[0016] 专利文献；
[0017] 专利文献1:美国专利7, 833, 950
[0018] 专利文献2:W02012-050187
【发明内容】
[001引 发巧要解决的间願
[0020] 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。
[0021] 用于解决间願的方秦
[0022] 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 性树脂和醋分解促进性的水解性树脂的水解性树脂材料而获得。
[0023] 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°CW上的温度的水中使水解性树脂材料水解的步骤。
[0024] 在本发明的挖掘用分散液中，期望：
[0025] (1)醋分解促进性的水解性树脂可释放酸；
[0026](2)释放的酸是己醇酸和/或草酸；
[0027] (3)所述可释放酸的水解性树脂是聚草酸醋；
[0028] (4)所述难水解性的水解性树脂是聚乳酸；
[0029] (5)W基于每100重量份所述难水解性的水解性树脂为30重量份W上的量含有醋 分解促进性的水解性树脂；
[0030] 做还含有酶；W及
[0031] (7)所述酶是选自蛋白酶、脂肪酶和角质酶（cutinase)的至少一种。
[0032] 发巧的效果
[0033] 在本发明的挖掘用分散液中，分散在水性介质中的水解性树脂材料主要包含W聚 乳酸为代表的廉价的难水解性的水解性树脂，因而提供与使用聚己醇酸的现有技术相比成 本上的巨大优势。
[0034] 此外，本发明除使用难水解性的水解性树脂W外，还使用醋分解促进性的水解性 树脂（例如，聚草酸醋）。因此，使得大幅改善难水解性的水解性树脂的可水解性，即，大幅 改善其在例如80°CW下的温度下的水解速率。也就是说，从醋分解促进性的水解性树脂中 释放的酸和碱充当催化剂，从而促进聚乳酸等的水解。在此，可设计直接添加酸和碱，代替 使用醋分解促进性的水解性树脂。然而，在此情形中，水解性树脂在填充入坑井或被加压之 前就经历水解，并且不能投入实际使用。
[00巧]采掘地下资源时，存在地下资源的地下地层的温度严重影响采掘条件。在通过将 水解性树脂分散在水中而获得的挖掘用分散液中，期望水解性树脂具有该样的可水解性： 在45°CW上但200°CW下的温度范围内，4天内，其重量减少大约是40% (或W上）。目前， 特别地，在很多情形下，从地下较浅存在的例如页岩地层等地层采掘资源。例如，在很多情 形下，也已经从温度为40°C至80°C，并且特别地，40°C至60°C的地层采掘资源。
[0036] 作为水解性树脂材料，本发明的挖掘用分散液组合使用难水解性的水解性树脂 (例如，聚乳酸等）和醋分解促进性的水解性树脂（例如，聚草酸醋），并满足上述可水解性 至充分的程度，并且因此可非常有利地用作挖掘坑井用的完井液，W及用作液压破碎法用 的压裂液。
[0037] 再者，本发明的挖掘用分散液含有酶，且在50°CW下的温度（即，不高于酶失去其 活性的温度）下，并且特别地，甚至在低至40至50°C的温度范围内，展现出高度可水解性， 并且有利于从浅地层采掘资源。
[0038] 也就是说，本发明的挖掘用分散液用作完井液时，由形成于坑井壁表面的例如碳 酸巧等固体组分（防失水剂）组成的滤饼可W用由水解性树脂材料的水解形成的酸来分 解，消除了随后用酸进行处理的需要，并因此使得可W迅速回收防失水剂。除此之外，分散 液中的水解性树脂材料（固体组分）其自身充当防失水剂。也就是，由固体组分组成的滤 饼防止水从坑井流失（防止水渗透入地中）。在经过预定的时间期间后，该饼经历水解，自 然地消除了任何特别的用酸处理的需要，并此后可回收。
[0039] 挖掘用分散液也可用作压裂液。当坑井填充有分散液并被加压时，水解性树脂材 料渗透至坑井周围。即使当地中的温度低时，水解性树脂材料仍在短暂的时间内也经历水 解。因而，可在树脂材料已渗透的部分形成柱状结构的空间（龟裂），使得可W改善用于采 掘例如页岩气等的挖掘效率。除此之外，由水解性树脂材