坑井处理流体用分解性纤维、其制造方法、以及坑井处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于开发石油或天然气等控资源的坑井处理流体用分解性纤维 及其制造方法、W及使用该纤维的坑井处理方法。
【背景技术】
[0002] 石油或天然气等控资源通过含有具有多孔质及浸透性的地下层的井（油井或气 井。有时会统称为"坑井"）开采、开发而来。随着能源消耗的增大，坑井的高深度化日益 推进，世界上已经出现了深度超过9000m的挖掘记录，在日本也已经出现了超过6000m的 高深度坑井。在继续开采的坑井中，有的地下层会随着时间经过而降低浸透性，甚至浸透 性原本就并不充分，为了从运些地下层中继续有效地开采控资源，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（专利文献1)。酸处理是将盐酸或 氨氣酸等强酸的混合物注入生产层中，通过使基岩的反应成分（碳酸盐、粘±矿物、娃酸盐 等）溶解来增加生产层的浸透性的方法，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指出存在成本增加的问题。于是，利用流体压在生产层形成裂缝 (压裂、化ac化re)的方法（也称为"压裂法"或"水压破碎法"）受到了人们关注。
[0003] 水压破碎法是利用水压等流体压力（W下有时会简称为"水压"）在生产层产生裂 缝的方法，运种生产层的刺激方法，一般为先挖掘垂直坑井，接着将垂直坑井折弯，在地下 数千m的地层内挖掘水平坑井，然后通过高压将压裂流体送入坑井内，利用水压在高深度 地下的生产层（产出石油或天然气等控资源的层）中制造裂缝（压裂），并通过该压裂采集 控资源。水压破碎法的有效性在所谓页岩油（在页岩中成熟的油）、页岩气等非常规资源的 开发中也受到了众人关注。
[0004] 在水压消失时，通过水压等流体压力形成的裂缝（压裂）会因地层压力立即闭塞。 为了防止裂缝（压裂）的闭塞，会在压裂流体（即用于压裂的坑井处理流体）中含有支撑 剂（proppant)，并将其送入坑井内，在裂缝（压裂）处配置支撑剂。作为压裂流体中含有的 支撑剂，可使用无机或有机材料，但考虑到可在尽量长的时间、高溫高压的高深度地下的环 境内防止压裂闭塞的观点，W往会使用二氧化娃、氧化侣等无机物粒子，通常使用砂粒、例 如20/40目的砂粒等。 阳0化]为了从生产层开采（生产）控资源，必须在为了防止裂缝（压裂）闭塞而配置的 支撑剂中形成用来通过控资源的间隙，并确保透水性。支撑剂的透水性（间隙）是会对从 生产层开采控资源时的生产效率产生重大影响的要素。
[0006] 作为压裂流体等的坑井处理流体，可使用各种类型的水基、油基W及乳浊液。由于 要求坑井处理流体具有可将支撑剂搬运至在坑井内产生压裂的位置的功能，所W通常在要 求其具有规定的粘度并且支撑剂的分散性良好的同时，还要求其后处理容易、环境负荷小 等。因此，坑井处理流体中，除了支撑剂W外，还会使用胶凝剂、阻垢剂、用于溶解岩石等的 酸、W及摩擦改进剂等各种添加剂。例如，进行压裂的流体组成可使用水90~95质量％、 20/40目的砂粒（支撑剂）5~9质量％、W及添加剂0.5~I质量％左右的组成。
[0007] 从坑井处理流体后处理的容易性W及减轻环境负荷的观点考虑，在坑井处理流体 中配混分解性材料为众所周知。例如，在专利文献2中公开了在压裂流体中含有由分解性 材料构成的固体粒子的方法，作为由分解性材料构成的固体粒子的形状，可列举球体、杆 状、板状体、带状物、W及纤维等。对于纤维，除玻璃、陶瓷、碳、金属W及合金外，还可列举有 树脂纤维。
[000引专利文献3和4中，公开了一种在粘性载液中含有分解性纤维和支撑剂的浆状坑 井处理流体W及注入该浆料的坑井处理方法。并且，在专利文献3和4中，作为分解性纤维 记载了一种由乳酸和乙醇酸的聚合物或共聚物、或者乳酸和乙醇酸与其他径基、簇酸或径 基簇酸含有成分的共聚物等构成的纤维，具体而言记载有一种纤度为0. 1~20旦尼尔、纤 维长为2~25mm的分解性纤维。
[0009] 专利文献3和4中公开的分解性纤维可在将含有支撑剂的坑井处理流体移送到进 行压裂等坑井刺激的位置的期间内，防止支撑剂在粘性载液中出现沉降，并且在压裂等坑 井刺激后，会被分解除去。但是，随着坑井处理流体的移送距离的增大（即生产层的高深度 化），要求对坑井处理流体中含有的支撑剂的沉降抑制效果进行进一步改良。
[0010] 随着能源资源确保和环境保护等要求的提高，特别是在非常规资源的开采日益扩 大的背景下，开采条件越来越严格，作为压裂流体、水泥灌浆流体、临时填堵流体W及完井 流体等坑井处理流体中含有的坑井处理流体用分解性纤维，要求一种分解性纤维，其中支 撑剂在坑井处理流体中的沉降抑制效果优异，并且具有水解性和生物降解性，从而能够改 善压裂等坑井刺激效果。
[0011] 现有技术文献 阳〇1引专利文献
[0013] 专利文献1 :日本专利特表2003-533619号公报（对应美国专利第6849582号说 明书）
[0014] 专利文献2 :美国专利第7581590号说明书
[0015] 专利文献3 :美国专利第7833950号说明书
[0016] 专利文献4 :美国专利第7380601号说明书
【发明内容】
[0017] 要解决的技术问题
[0018] 本发明的课题的第1方面为提供一种坑井处理流体用分解性纤维，其中支撑剂在 坑井处理流体中的沉降抑制效果优异，并且具有水解性和生物降解性，从而能够改善压裂 等坑井刺激效果。并且，本发明的课题的另一方面提供一种所述坑井处理流体用分解性纤 维的制造方法，W及使用含有该坑井处理流体用分解性纤维的坑井处理流体的坑井处理方 法。
[0019] 技术方案
[0020] 本发明者等为解决所述课题反复深入研究后发现，支撑剂的沉降抑制效果受到坑 井处理流体用分解性纤维自身在坑井处理流体中的分散性的影响。因此，本发明者等为改 善坑井处理流体用分解性纤维自身在坑井处理流体中的分散性，进一步研究后发现，特别 设置形成纤维的外表面的树脂中的寡聚体成分量和纤维的双折射，可解决改善分解性纤维 的分散性运一课题，并完成了本发明。
[0021] 也就是说，根据本发明的第1方面，提供W下（1)所述的坑井处理流体用分解性纤 维：
[0022] (1) 一种坑井处理流体用分解性纤维，其特征在于，其由会在控资源回收用处理流 体中分解的树脂形成，
[0023] 形成纤维的外表面的树脂中的寡聚体成分量为1质量％^下，并且双折射为0. 02 社。
[0024] 此外，作为本发明的第1方面的具体方式，提供W下似~（5)所述的坑井处理流 体用分解性纤维：
[0025] (2)如所述（1)的坑井处理流体用分解性纤维，其特征在于，其在控资源回收用处 理流体中W单丝状态进行分散；
[0026] (3)如所述（1)或（2)所述的坑井处理流体用分解性纤维，其特征在于，纤度为 0. 1~20de，并且纤维长为0. 3~IOOmm;
[0027] (4)如所述（1)~做中任一项所述的坑井处理流体用分解性纤维，其特征在于， 其为复合纤维；
[00測 妨如所述（1)~（4)中任一项所述的坑井处理流体用分解性纤维，其特征在于， 会在控资源回收用处理流体中分解的树脂含有脂肪族聚醋。
[0029] 并且，根据本发明的另一方面，提供W下（A);
[0030] (A) -种坑井处理流体用分解性纤维的制造方法，其特征在于，具有纺纱工序和拉 伸工序，且为所述（1)~巧）中任一项所述的坑井处理流体用分解性纤维的制造方法，该 坑井处理流体用分解性纤维由会在控资源回收用处理流体中分解的树脂形成，形成纤维的 外表面的树脂中的寡聚体成分量为1质量％ ^下，并且双折射为0. 02W上，形成在纺纱工 序中获得的未拉伸丝的外表面的树脂中的寡聚体成分量为1质量％ ^下，并且在拉伸工序 中，热处理前的拉伸丝的双折射为0. 02W上。
[0031] 并且还根据本发明的其他另一方面，提供W下（I);
[0032] (I) 一种坑井处理方法，其特征在于，使用含有坑井处理流体用分解性纤维和支 撑剂的坑井处理流体，该坑井处理流体用分解性纤维由会在控资源回收用处理流体中分解 的树脂形成，形成纤维的外表面的树脂中的寡聚体成分量为1质量％ ^下，并且双折射为 0. 02W上。
[0033] 作为本发明的其他另一方面的具体方式，提供W下（II)~（V):
[0034] (II)如所述（I)的坑井处理方法，其使用含有坑井处理流体用分解性纤维和支撑 剂的坑井处理流体，该坑井处理流体用分解性纤维在控资源回收用处理流体中W单丝状态 分散；
[0035] (III)如所述（I)或（II)的坑井处理方法，其使用含有坑井处理流体用分解性纤 维和支撑剂的坑井处理流体，该坑井处理流体用分解性纤维的纤度为0. 1~20de且纤维长 为 0. 3~IOOmm;
[0036] (IV)如所述（I)~（III)中任一项所述的坑井处理方法，其使用含有坑井处理流 体用分解性纤维和支撑剂的坑井处理流体，该坑井处理流体用分解性纤维为复合纤维；
[0037] (V)如所述（I)~（IV)中任一项所述的坑井处理方法，其使用含有坑井处理流体 用分解性纤维和支撑剂的坑井处理流体，其中会在控资源回收用处理流体中分解的树脂含 有脂肪族聚醋。 阳0測有益效果
[0039] 根据本发明的第1方面，由于坑井处理流体用分解性纤维的特征在于，其由会在 控资源回收用处理流体中分解的树脂形成，并且形成纤维的外表面的树脂中的寡聚体成分 量为1质量％W下且双折射为0. 02W上，所W支撑剂的沉降抑制效果优异，并且水解性和 生物降解性优异，因此可获得W下效果，即能够提供可改善压裂等坑井刺激效果的坑井处 理流体用分解性纤维。
[0040] 此外，根据本发明的另一方面，由于坑井处理流体用分解性纤维的制造方法的特 征在于，具有纺纱工序和拉伸工序，并且形成在纺纱工序中获得的未拉伸丝的外表面的树 脂中的寡聚体成分量为1质量％^下，并且在拉伸工序中，热处理前的拉伸丝的双折射为 0. 02W上，所W支撑剂的沉降抑制