樹脂組合物、注入劑和填充方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及樹脂組合物、注入劑和填充方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，正在積極進(jìn)行從地下層回收油狀或氣體狀的烴(流體)。具體而言，形成到達(dá)含有烴的地下層(頁(yè)巖層)的鉆孔，介由該鉆孔回收烴。這種情況下，地下層必須具備允許流體流入鉆孔的充分的流體滲透性(傳導(dǎo)性)。
[0003]為了確保該地下層的流體滲透性，例如，進(jìn)行水力壓裂。在水力壓裂的作業(yè)中，首先，將粘性流體介由鉆孔以足夠的速度和壓力注入到地下層而使地下層形成裂縫。其后，將含有粒子的注入劑注入到地下層，向形成的裂縫內(nèi)填充粒子來(lái)防止裂縫的閉塞。
[0004]作為這樣的粒子，例如有用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等熱固化性樹脂被覆硅砂、玻璃珠這樣的核粒子而得的被覆粒子。然而，為了制成上述被覆粒子，存在需要大量能量用于使熱固化性樹脂固化的問(wèn)題。
[0005]因此，為了解決上述問(wèn)題，提出了添加有粒子、環(huán)氧樹脂和酸固化劑的注入劑(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。該注入劑被設(shè)計(jì)成:將粒子、環(huán)氧樹脂和酸固化劑填充至形成于地下層的裂縫內(nèi)，其后，利用地中的熱能，通過(guò)酸固化劑的作用而使環(huán)氧樹脂固化。粒子被環(huán)氧樹脂的固化物被覆，被固定于裂縫內(nèi)。
[0006]然而，這樣的注入劑中，環(huán)氧樹脂與酸固化劑始終處于接觸的狀態(tài)。因此，環(huán)氧樹脂可能在非目標(biāo)場(chǎng)所進(jìn)行固化。例如，如果在鉆孔的中途環(huán)氧樹脂固化，則不能將粒子充分地填充于裂縫，作為結(jié)果有時(shí)烴的回收變得困難。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第5609207號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供在目標(biāo)位置可使酸固化性樹脂可靠地固化的樹脂組合物、含有上述樹脂組合物和粒子的注入劑、和將上述粒子填充到在地中形成的裂縫內(nèi)的填充方法。
[0011]這樣的目的通過(guò)下述(1)?(23)記載的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。
[0012](1) 一種樹脂組合物，其特征在于，用于形成表面層，該表面層被覆被填充到在地下層中形成的裂縫內(nèi)的粒子的外表面的至少一部分，
[0013]該樹脂組合物含有具備酸性基團(tuán)的酸固化劑、在酸的存在下進(jìn)行固化的酸固化性樹脂、和聚酷，
[0014]上述酸固化劑以其上述酸性基團(tuán)被對(duì)該酸性基團(tuán)具有反應(yīng)性的化合物嵌段化的狀態(tài)存在。
[0015](2)根據(jù)上述(1)所述的樹脂組合物，其中，該樹脂組合物含有由分散有上述酸固化劑的上述聚酯形成的多個(gè)粒子，
[0016]上述酸固化劑通過(guò)在各上述粒子中分散于上述聚酯，從而以在該樹脂組合物中與上述酸固化性樹脂分離的狀態(tài)存在。
[0017](3)根據(jù)上述(1)或(2)所述的樹脂組合物，其中，上述聚酯為生物降解性聚酯。
[0018](4)根據(jù)上述(3)所述的樹脂組合物，其中，上述生物降解性聚酯是選自聚乙醇酸、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸乙二醇酯和聚己內(nèi)酯中的至少1種。
[0019](5)根據(jù)上述(1)?(4)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述聚酯在80°C的水中、5天以內(nèi)水解。
[0020](6)根據(jù)上述(1)?(5)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述聚酯的重均分子量為1000?500000。
[0021](7)根據(jù)上述(1)?(6)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，該樹脂組合物中含有的上述酸固化劑的量相對(duì)于上述聚酯100質(zhì)量份為0.1質(zhì)量份?300質(zhì)量份。
[0022](8)根據(jù)上述(1)?(7)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述化合物具備官能團(tuán)，該官能團(tuán)通過(guò)與上述酸固化劑的上述酸性基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)鍵合而將上述酸固化劑嵌段化。
[0023](9)根據(jù)上述(8)所述的樹脂組合物，其中，上述化合物的上述官能團(tuán)含有選自羥基和氨基中的至少1種。
[0024](10)根據(jù)上述(8)或(9)所述的樹脂組合物，其中，上述化合物是具備羥基作為上述官能團(tuán)的烷基醇。
[0025](11)根據(jù)上述(10)所述的樹脂組合物，其中，上述烷基醇為一元烷基醇。
[0026](12)根據(jù)上述(8)或(9)所述的樹脂組合物，其中，上述化合物是具備氨基作為上述官能團(tuán)的烷基胺。
[0027](13)根據(jù)上述(1)?(12)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，將上述酸固化劑的上述酸性基團(tuán)的數(shù)量計(jì)為1時(shí)，以上述化合物的上述官能團(tuán)的數(shù)量為0.1?1.9的方式在該樹脂組合物中含有上述化合物。
[0028](14)根據(jù)上述(1)?(13)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述酸固化劑的上述酸性基團(tuán)含有磺酸基。
[0029](15)根據(jù)上述(14)所述的樹脂組合物，其中，上述酸固化劑含有選自對(duì)甲苯磺酸、
苯磺酸、十二烷基苯磺酸、苯酚磺酸、萘磺酸、二壬基萘磺酸和二壬基萘二磺酸中的至少1種。
[0030](16)根據(jù)上述(1)?(15)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，該樹脂組合物中含有的上述酸固化劑的量相對(duì)于上述酸固化性樹脂100質(zhì)量份為0.1質(zhì)量份?20質(zhì)量份。
[0031](17)根據(jù)上述(1)?(16)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述酸固化性樹脂通過(guò)上述酸固化劑的作用在100°C以下的溫度下進(jìn)行固化。
[0032](18)根據(jù)上述(1)?(17)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其中，上述酸固化性樹脂含有選自呋喃樹脂和酚醛樹脂中的至少1種。
[0033](19)—種注入劑，其特征在于，是被注入到在地下層中形成的裂縫內(nèi)的注入劑，包含:被填充到上述裂縫內(nèi)的粒子、上述(1)?(18)中任一項(xiàng)所述的樹脂組合物、和用于將上述粒子和上述樹脂組合物輸送至上述裂縫的流體。
[0034](20)根據(jù)上述(19)所述的注入劑，其中，上述粒子的平均粒徑為ΙΟΟμπι?3000μπι。
[0035](21)根據(jù)上述(19)或(20)所述的注入劑，其中，該注入劑中含有的上述粒子的量為5質(zhì)量％?50質(zhì)量％。
[0036](22)根據(jù)上述(19)?(21)中任一項(xiàng)所述的注入劑，其中，該注入劑中含有的上述樹脂組合物的量相對(duì)于上述粒子100質(zhì)量份為1質(zhì)量份?20質(zhì)量份。
[0037](23)—種填充方法，是通過(guò)將上述(19)?(22)中任一項(xiàng)所述的注入劑介由到達(dá)上述地下層的鉆孔輸送至在地下層中形成的裂縫，將上述注入劑注入到上述裂縫內(nèi)，從而將上述粒子填充到上述裂縫內(nèi)的填充方法，其特征在于，
[0038]以將上述注入劑注入到上述裂縫時(shí)的壓力和/或地中的溫度作為重要因素，通過(guò)上述化合物從上述酸固化劑脫離，從而使上述酸固化劑與上述酸固化性樹脂發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)上述酸固化劑的作用而使上述酸固化性樹脂固化，并且用該固化物被覆上述粒子的外表面的至少一部分。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，樹脂組合物中含有的酸固化劑和酸固化性樹脂中，以酸固化劑所具備的酸性基團(tuán)通過(guò)與對(duì)該酸性基團(tuán)具有反應(yīng)性的化合物進(jìn)行例如化學(xué)鍵合而被嵌段化的狀態(tài)存在，并且，由于樹脂組合物中含有聚酯，所以能夠防止在不必要的位置使酸固化性樹脂固化。
【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是表示本發(fā)明的注入劑的實(shí)施方式的圖。
[0041]圖2是表示圖1的注入劑中含有的粒子被酸固化性樹脂的固化物被覆而得的被覆粒子的局部截面圖。
[0042]圖3是表示對(duì)圖2所示的被覆粒子賦予壓力的狀態(tài)的局部截面圖。
[0043]圖4是用于說(shuō)明從地下層回收烴的方法的概念圖。
[0044]圖5是表示實(shí)施例1和比較例的樹脂組合物的固化程度的經(jīng)時(shí)變化的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下，基于附圖所示的優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的樹脂組合物、注入劑和填充方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0046]首先，在說(shuō)明本發(fā)明的樹脂組合物之前，對(duì)含有本發(fā)明的樹脂組合物的注入劑(本發(fā)明的注入劑)進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]圖1是表示本發(fā)明的注入劑的實(shí)施方式的圖，圖2是表示圖1的注入劑中含有的粒子被酸固化性樹脂的固化物被覆而得的被覆粒子的局部截面圖，以及圖3是表示對(duì)圖2所示的被覆粒子賦予壓力的狀態(tài)的局部截面圖。
[0048]本發(fā)明的注入劑在從地下層(頁(yè)巖層)回收油狀或氣體狀的烴(流體)時(shí)被注入到在地下層中形成的裂縫內(nèi)。上述注入劑含有:被填充到裂縫內(nèi)的粒子2、酸性基團(tuán)被嵌段化的酸固化劑Α、在酸的存在下即通過(guò)酸固化劑Α的作用而發(fā)生固化的酸固化性樹脂Β、用于使酸固化劑A與酸固化性樹脂B的反應(yīng)延遲的聚酯以及用于將酸固化劑A和酸固化性樹脂B輸送到裂縫的流體20。應(yīng)予說(shuō)明，本發(fā)明的樹脂組合物由酸性基團(tuán)被嵌段化的酸固化劑A、酸固化性樹脂B和聚酯構(gòu)成。[0049 ]如圖1所示，本實(shí)施方式的注入劑100含有:粒子2、微細(xì)的粒子10、微粒狀的酸固化性樹脂B和流體20，上述粒子10以聚酯為主材料而構(gòu)成，上述聚酯分散有酸性基團(tuán)被嵌段化的酸固化劑A。
[0050]粒子2以填充到在地下層中形成的裂縫內(nèi)的狀態(tài)，如圖2所示，被由酸固化性樹脂B的固化物形成的表面層3被覆，以被覆粒子1的形式存在，上述酸固化性樹脂B的固化物通過(guò)酸固化劑A的作用而生成。被覆粒子1被填充到形成于地下層的裂縫內(nèi)，防止該裂縫閉塞，并且確保地下層的被覆粒子1的填充部位(地下層的裂縫)的流體滲透性。由此，能夠提高烴(頁(yè)巖氣或頁(yè)巖油)向與裂縫連通的鉆孔的流入效率。
[0051]粒子2在裂縫內(nèi)作為支撐材料而發(fā)揮功能。該粒子2可以使用具有較高機(jī)械強(qiáng)度的各種粒子，不限定于特定的種類。作為粒子2的具體例，例如可舉出砂粒子、陶瓷粒子、二氧化硅粒子、金屬粒子、核桃殼等。
[0052]其中，多個(gè)粒子2優(yōu)選含有砂粒子和陶瓷粒子中的至少1種。砂粒子和陶瓷粒子具有高的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)較廉價(jià)且容易獲得。
[0053]多個(gè)粒子2的平均粒徑優(yōu)選為ΙΟΟμπι?3000μπι左右，更優(yōu)選為200μπι?ΙΟΟΟμ