CN104919022A - 坑井处理液材料以及含有该坑井处理液材料的坑井处理液 - Google Patents

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Abstract

一种坑井处理液材料，其含有100质量份聚酯树脂、以及0.01～10质量份有机磷化合物和10～50质量份羧酸酐中至少一种分解促进剂，其中所述聚酯树脂含50质量％以上的乳酸系树脂。

Description

坑井处理液材料以及含有该坑井处理液材料的坑井处理液
技术领域
本发明涉及一种坑井处理液材料以及含有该坑井处理液材料的坑井处理液，更详细地说，涉及一种含有乳酸系树脂，并且具有分解性的坑井处理液材料以及含有该坑井处理液材料的坑井处理液。
背景技术
聚乙醇酸及聚乳酸等脂肪族聚酯由于可通过土壤或海洋等自然界中存在的微生物或酶进行分解，因此作为对环境负荷小的生物分解性高分子材料而受到关注。此外，这些脂肪族聚酯不仅具有生物分解性，还具有水解性，近年来人们正积极研究其在各区域内的应用。
另一方面，为了获得石油、天然气，会挖掘油井、采气井。这种挖掘过程中，一边回流泥水一边用钻机进行挖掘，形成一个直立坑，然后将压裂液(破碎液)注入地层中造成裂缝，由此实施扩大石油或天然气产量的作业(压裂)。国际公开第2007/066254号专利(专利文献1)中，作为构成这种压裂液的分解性材料，公开了聚乳酸及聚乙醇酸等聚酯。此外，美国专利申请公开第2009/0025934号说明书(专利文献2)中，作为构成用于压裂液的去除剂的一种分解性材料，公开了聚乳酸。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】国际专利公开第2007/066254号
【专利文献2】美国专利申请公开第2009/0025934号说明书
发明内容
要解决的技术问题
然而，乳酸系树脂虽然在高温(例如80℃以上)时显示了良好分解性，但在较低温度(例如不足80℃，优选为70℃以下)时的分解速度并不一定充分。
本发明鉴于上述现有技术中存在的课题而开发完成，其目的在于提供一种低温条件下(例如不足80℃，优选为70℃以下)分解所需时间也较短，即，具有优异分解性的坑井处理液材料。
技术方案
本发明人等为了实现上述目的进行深入研究后，发现通过添加特定的分解促进剂到含50质量％以上乳酸系树脂的聚酯树脂中，可获得低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时分解性也优异的坑井处理液材料，完成了本发明。
也就是说，本发明的坑井处理液材料是一种含有100质量份聚酯树脂、以及0.01～10质量份有机磷化合物和10～50质量份羧酸酐中至少一种分解促进剂的物质，其中所述聚酯树脂含50质量％以上的乳酸系树脂。
这种坑井处理液材料中，作为所述有机磷化合物，优选为从磷酸酯和亚磷酸酯所组成的群中选择的至少一种，更优选为具有从碳原子数8～24的长链烷基、芳香族环、以及季戊四醇骨架所组成的群中选择的至少一种结构的有机磷化合物。此外，作为所述羧酸酐，优选为从己酸酐、辛酸酐、癸酸酐、月桂酸酐、肉豆蔻酸酐、棕榈酸酐、硬脂酸酐、苯甲酸酐、丁二酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、丁烷四羧酸二酐、3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐、二苯基砜四羧酸二酐、联苯四甲酸二酐、乙二醇双脱水偏苯三酸酯、甘油双脱水偏苯三酸酯一乙酸酯所组成的群中选择的至少一种。
本发明的坑井处理液材料为含有所述有机磷化合物的物质时，相对于所述聚酯树脂100质量份，还可以进一步含有1～50质量份的羧酸酐。
此外，本发明的坑井处理液材料优选具有粉剂、丸剂、薄膜、以及纤维中的任一形状。进而，本发明的坑井处理液是一种含有这种本发明的坑井处理液材料的物质。
发明效果
根据本发明，可获得一种低温条件下(例如不足80℃，优选为70℃以下)分解所需时间也较短，即，具有优异分解性的坑井处理液材料。
具体实施方式
以下，根据本发明的适当实施方式，具体说明本发明。
首先，说明本发明的坑井处理液材料。本发明的坑井处理液材料是一种含有100质量份聚酯树脂、以及0.01～10质量份有机磷化合物和10～50质量份羧酸酐中至少一种分解促进剂的物质，其中所述聚酯树脂含50质量％以上的乳酸系树脂。
这种本发明的坑井处理液材料在低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时也具有优异的分解性。具体而言，将1g该坑井处理液材料浸入50ml离子交换水中，在40℃或60℃下保持2周时，优选保持后的质量减少率为10％以上(更优选为15％，进一步优选为20％以上)。
以下，对本发明的所述各成分进行说明。
〔聚酯树脂〕
本发明中使用的聚酯树脂是一种含50质量％以上乳酸系树脂的物质。作为乳酸系树脂的含量，优选为55重量％以上，更优选为70重量％以上，进而优选为80重量％以上，尤其优选为90重量％以上。
(乳酸系树脂)
本发明中使用的乳酸系树脂是一种具有乳酸单元(-OCH(CH3)-CO-)的聚合体。作为这种乳酸系树脂，可列举仅由所述乳酸单元形成的聚乳酸、以及具有来自乳酸单元及其他单体(以下称为“共聚单体”)的构成单元的乳酸共聚物。作为聚乳酸，可列举仅由D-乳酸单元形成的聚-D-乳酸(D-乳酸的均聚物)、仅由L-乳酸单元形成的聚-L-乳酸(L-乳酸的均聚物)、以及由D-乳酸单元和L-乳酸单元形成的聚-DL-乳酸(D-乳酸和L-乳酸的共聚物)。作为乳酸共聚物，优选为在构成共聚物的全部构成单元100摩尔％中，含所述乳酸单元50摩尔％以上者。此外，乳酸共聚物中，所述乳酸单元可以全是D-乳酸单元、全是L-乳酸单元、或者混合D-乳酸单元和L-乳酸单元。
另外，所述乳酸单元来自通过聚合反应将-OCH(CH3)-CO-结构带入聚合物中的单体，并不一定需要来自乳酸，本发明中，例如来自乳酸的2分子间环状酯即丙交酯的聚合物也包括在所述乳酸系树脂中。
作为所述共聚单体，例如可列举乙交酯类、草酸乙烯(即1，4-二氧六环-2，3-二酮)、内酯类(例如β-丙内酯、β-丁内酯、β-新戊内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、β-甲基-δ-戊内酯、ε-己内酯等)、碳酸盐类(例如三亚甲基碳酸酯等)、醚类(例如1，3-二氧六环等)、脂醚类(例如对二氧环己酮等)、氨基类(ε-己内酰胺等)等环状单体；乙醇酸、3-羟丙酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、6-羟基己酸等乙醇酸以外的羟基羧酸或其烷基酯；以及乙二醇、1，4-丁二醇等脂肪族二醇类与琥珀酸、己二酸等脂肪族二羧酸类或其烷基酯类的实质上等摩尔混合物。这些共聚单体可以单独使用1种或者并用2种以上。
作为乳酸共聚物，考虑到提高坑井处理液材料分解性的观点，优选为在构成共聚物的全部构成单元100摩尔％中，含所述乳酸单元50摩尔％以上者，更优选为含55摩尔％以上者，进一步优选为含80摩尔％以上者，尤其优选为含90摩尔％以上者。此外，作为乳酸系树脂，优选为仅由所述乳酸单元形成的乳酸均聚物。
作为乳酸系树脂的重均分子量(Mw)，优选为10,000～800,000，更优选为20,000～600,000，进一步优选为30,000～400,000，尤其优选为50,000～300,000。如果乳酸系树脂的Mw低于所述下限，则坑井处理液材料的强度有时会出现不足，另一方面，如果乳酸系树脂的Mw超过所述上限，则坑井处理液材料有时会由于熔融粘度的增加而难以成型为所期望的形状。
作为这种乳酸系树脂的制造方法，并无特别限制，可根据以往众所周知的方法制造。此外，本发明中，也可使用市售的乳酸系树脂。
(其他聚酯树脂)
本发明的坑井处理液材料中，可并用所述乳酸系树脂以外的聚酯树脂(以下称为“其他聚酯树脂”)。这种其他聚酯树脂的含量不足50质量％，优选为45质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下，尤其优选为10质量％以下。
作为所述其他聚酯树脂，并无特别限制，可列举乙醇酸系树脂、聚对苯二甲酸乙二酯共聚物、聚丁二酸丁二醇酯、聚己内酯、以及聚羟基烷酸酯等分解性聚酯树脂。这些分解性聚酯树脂可以单独使用1种或者并用2种以上。这些分解性聚酯树脂中，考虑到提高坑井处理液材料分解性的观点，优选为乙醇酸系树脂。
乙醇酸系树脂是具有乙醇酸单元(-OCH2-CO-)的聚合体，例如可列举仅由所述乙醇酸单元形成的聚乙醇酸，即，乙醇酸均聚物；以及具有来自乙醇酸单元及其他单体(以下称为“共聚单体”)的构成单元的乙醇酸共聚物。作为乙醇酸共聚物，优选为在构成共聚物的全部构成单元100摩尔％中，含所述乙醇酸单元50摩尔％以上者。
另外，所述乙醇酸单元来自通过聚合反应将-OCH2-CO-结构带入聚合物中的单体，并不一定需要来自乙醇酸，本发明中，例如来自乙醇酸的2分子间环状酯即乙交酯的聚合物也包括在所述乙醇酸类树脂中。
作为所述共聚单体，可列举乳酸共聚物中作为共聚单体所例示的物质(乙交酯和乙醇酸除外)、乳酸以及丙交酯。作为乙醇酸共聚物，考虑到提高坑井处理液材料分解性的观点，优选为在构成共聚物的全部构成单元100摩尔％中，含所述乙醇酸单元50摩尔％以上者，更优选为含55摩尔％以上者，进一步优选为含80摩尔％以上者，尤其优选为含90摩尔％以上者。此外，作为乙醇酸类树脂，优选为仅由所述乙醇酸单元形成的乙醇酸均聚物。
作为乙醇酸类树脂的重均分子量(Mw)，优选为10,000～800,000，更优选为20,000～600,000，进一步优选为30,000～400,000，尤其优选为50,000～300,000。如果乙醇酸系树脂的Mw低于所述下限，则坑井处理液材料的强度有时会出现不足，另一方面，如果乙醇酸酸系树脂的Mw超过所述上限，则坑井处理液材料有时会由于熔融粘度的增加而难以成型为所期望的形状。
作为这种乙醇酸类树脂的制造方法，并无特别限制，可根据以往众所周知的方法制造。此外，本发明中，也可使用市售的乙醇酸类树脂。
〔分解促进剂〕
本发明的坑井处理液材料是一种含有有机磷化合物和羧酸酐中至少一种分解促进剂的物质。通过添加有机磷化合物和羧酸酐中的至少一种作为分解促进剂，可获得低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时分解性也优异的坑井处理液材料。
(有机磷化合物)
作为本发明中使用的有机磷化合物，并无特别限制，优选为磷酸酯、以及亚磷酸酯，其中，更优选为具有从碳原子数8～24的长链烷基、芳香族环、以及季戊四醇骨架所组成的群中选择的至少一种结构的有机磷化合物。这些有机磷化合物可以单独使用1种或者并用2种以上。
作为具有碳原子数8～24的长链烷基的磷酸酯，可列举单或二硬脂酰酸磷酸或其混合物、以及二-2-乙基己酯酸式磷酸等。作为具有芳香族环的亚磷酸酯，可列举三(壬基苯基)亚磷酸酯等。作为具有季戊四醇骨架结构的亚磷酸酯，可列举环状新戊烷四基(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、以及环状新戊烷四基(十八烷基)亚磷酸酯等。
(羧酸酐)
作为本发明中使用的羧酸酐，并无特别限制，但考虑到能够耐受在将本发明的坑井处理液材料成型为所期望的形状时的温度的耐热性、以及与乳酸系树脂组合物相溶性的观点，优选为己酸酐、辛酸酐、癸酸酐、月桂酸酐、肉豆蔻酸酐、棕榈酸酐、硬脂酸酐等脂肪族单羧酸酐(优选为具有2个碳原子数6～20的烷基者)；苯甲酸酐等芳香族单羧酸酐；丁二酸酐、马来酸酐等脂肪族二羧酸酐(优选为具有碳原子数2～20的饱和或不饱和烃链者)；邻苯二甲酸酐等芳香族二羧酸酐；偏苯三酸酐等芳香族三羧酸酐；四氢邻苯二甲酸酐等脂环式二羧酸酐；丁烷四羧酸二酐等脂肪族四羧酸二酐；以及3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐、二苯基砜四羧酸二酐、联苯四甲酸二酐、乙二醇双脱水偏苯三酸酯、甘油双脱水偏苯三酸酯一乙酸酯等芳香族四羧酸二酐，更优选为具有环状结构的羧酸酐，进一步优选为芳香族单羧酸酐、芳香族二羧酸酐、芳香族三羧酸酐、以及芳香族四羧酸二酐，尤其优选为邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、以及3，3′，4，4′-二苯酮四酸二酐。这些羧酸酐可以单独使用1种或者并用2种以上。
<坑井处理液材料>
本发明的坑井处理液材料是一种相对于所述聚酯树脂100质量份，含有0.01～10质量份有机磷化合物和10～50质量份羧酸酐中至少一种分解促进剂的物质。
如果有机磷化合物和羧酸酐的含量都低于所述下限，则低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时分解性无法充分发挥。另一方面，如果有机磷化合物的含量超出所述上限，则会存在成型加工时分子量降低、或者由于渗出而导致表面品质受损的倾向。此外，考虑到进一步提高坑井处理液材料的低温分解性的观点，相对于所述聚酯树脂100质量份，有机磷化合物的含量更优选为0.1～10质量份，进一步优选为0.5～10质量份。另一方面，如果羧酸酐的含量超过所述上限，则坑井处理液材料难以成型为所期望的形状。此外，为了坑井处理液材料能够更容易地成型为所期望的形状，相对于所述聚酯树脂100质量份，羧酸酐的含量优选为10～40质量份，更优选为10～30质量份。
另外，本发明的坑井处理液材料为含有规定量的有机磷化合物的物质时，相对于所述聚酯树脂100质量份，还可进一步含有1-50质量份的羧酸酐。
另外，一般当乳酸系树脂分解时，由于其反应体系中存在的羧基量增加，所以其反应体系的pH值会降低。作为用来促进含有乳酸系树脂的坑井处理液材料的分解的添加剂，如果使用以往众所周知的酸(例如羧酸)或无机物等，则其反应体系的pH值在初期也会降低。也就是说，使用并非酐的酸作为分解促进剂时，即使在坑井处理的初期阶段，也会存在促进乳酸系树脂的分解，并且坑井处理液材料的强度降低的趋势。另一方面，本发明中，使用羧酸酐作为分解促进剂，因此较之例如使用并非酐的酸时，可提高其反应体系的初期pH值。也就是说，在本发明的坑井处理液材料中，在坑井处理的初期的阶段会抑制乳酸系树脂的分解，所以能够充分确保坑井处理液材料的强度。此外，较之传统的分解促进剂(即，羧酸酐及磷化合物以外的分解促进剂)，羧酸酐于存在较少水量的环境下，通过反应及吸水来抑制树脂分解，因此本发明的坑井处理液材料不但于存在较多水量的环境下具有优异分解性，还能够在制造时及保管时，于存在较少水量的环境下，抑制乳酸系树脂的分解。
在本发明的坑井处理液材料中，为了抑制成型为所期望的形状时的热劣化，也可含有以往众所周知的热稳定剂。作为这种热稳定剂，可列举碳酸钙、碳酸锶等碳酸金属盐；一般作为聚合催化钝化剂而为人所知的双[2-(2-羟基苯甲酰基)肼]十二烷酸、N、N′-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼等具有-CONHNH-CO-单元的肼化合物；3-(N-水杨酰)氨基-1，2，4-***等***类化合物；以及三嗪类化合物等。相对于所述聚酯树脂100质量份，热稳定剂的含量通常为3质量份以下，优选为0.001～1质量份，更优选为0.005～0.5质量份，尤其优选为0.01～0.1质量份(100～1,000ppm)。
此外，本发明的坑井处理液材料中，为了提高其保存性，还可添加以往众所周知的羧基封端剂或羟基封端剂。这种封端剂只要是具有羧基封端作用及羟基封端作用的化合物即可，并无特别限制，作为羧基封端剂，例如可列举N，N-2，6-二异丙基等碳二亚胺化合物；2，2′-间亚苯基双(2-唑啉)、2，2′-对亚苯基双(2-唑啉)、2-苯基-2-唑啉、苯乙烯-异丙烯基-2-唑啉等唑啉化合物；2-甲氧基-5，6-二氢-4H-1，3-嗪等嗪化合物；以及N-缩水甘油基、环己烯环氧、三(2，3-环氧丙基)异氰脲酸酯等环氧树脂化合物等。这些羧基封端剂中，优选为碳二亚胺化合物，虽然可使用芳香族、脂环族、以及脂肪族的任一种碳二亚胺化合物，但特别优选为芳香族碳二亚胺化合物，尤其高纯度者具有优异的提高保存性效果。此外，作为羟基封端剂，可列举双乙烯酮化合物、以及异氰酸酯类等。相对于所述聚酯树脂100质量份，这种封端剂的添加量通常为0.01～5质量份，优选为0.05～3质量份，更优选为0.1～1质量份。
尤其，优选在本发明的坑井处理液材料中，作为任意成分，含有聚酯树脂以外的树脂、热稳定剂、光稳定剂、无机填料、有机填料、增塑剂、晶体成核剂、干燥剂、防水剂、拒水剂、以及润滑剂。
作为所述聚酯树脂以外的树脂，优选聚酰胺、聚酯酰胺、聚醚、多醣、以及聚乙烯醇等具有分解性的树脂。添加这种聚酯树脂以外的树脂时，优选相对于该树脂与所述聚酯树脂的合计100质量份，使所述聚酯树脂中所含的乳酸系树脂为99～50质量份、聚酯树脂以外的树脂为1～50质量份。
作为本发明的坑井处理液材料的制造方法，并无特别限制，例如可列举以下方法，即在含有乳酸系树脂以及根据需要添加的所述其他聚酯树脂的聚酯树脂中，混入分解促进剂即羧酸酐以及有机磷化合物中的至少一种、以及根据需要添加的热稳定剂、封端剂等其他任意成分之后，在高于乳酸系树脂的熔点的温度下熔融混炼，直接成型为所期望的形状，获得本发明的坑井处理液材料的方法，或通过熔融混炼物成型为丸剂，将该丸剂二次成型为所期望的形状，获得本发明的坑井处理液材料的方法。作为本发明的坑井处理液材料的形状，例如可列举粉剂、丸剂、薄膜、以及纤维等形状。
另外，与含有无机磷化合物作为分解促进剂时相比，含有有机磷化合物作为分解促进剂时可获得分解性更优异的坑井处理液材料。此外，含有羧酸酐作为分解促进剂时，较之含有羧酸等传统羧酸系分解促进剂(即，羧酸酐以外的分解促进剂)的一般情形，具有熔融混炼中乳酸系树脂分子量较少降低的优点。
这种坑井处理液材料可用作破碎液中的密封剂、压裂液中的支撑分散剂、以及各种坑井处理液中的pH调节剂等。
<坑井处理液>
本发明的坑井处理液是一种含有所述本发明的坑井处理液材料的物质。这种坑井处理液是用于石油或天然气的坑井挖掘中的各种液状流体，例如可用作从钻井液、压裂液、固井液、临时液体塞以及完井液所组成的群中选择的至少一种坑井处理液。
在这些坑井处理液中，作为本发明的坑井处理液材料，通常使用具有粉剂、丸剂、薄膜、以及纤维等形状的物质。作为粉剂，可列举长轴/短轴为1.9以下，且累积50重量％平均粒径为1～1,000μm的粉剂。作为丸剂，可列举轴向长度为1～10mm，且纵横比为1以上且不足5的丸剂。作为薄膜，可列举面积为0.01～10cm2，且厚度为1～1,000μm的薄膜片。作为纤维，可列举长度/剖面径(纵横比)为10～2,000，且短径为5～95μm的短纤维。
关于本发明的坑井处理液材料，例如作为纤维添加至压裂液时，通过按照0.05～100g/L、优选按照0.1～50g/L浓度，在压裂液中含有所述纤维，可提高支撑剂的分散性。
有时坑井处理液中含有的坑井处理液材料在坑井制造中及/或完成后从功能方面来看不再需要，根据本发明的坑井处理液材料，此时通常所需要的回收和废弃处理则变得不需要或者便于进行。即，本发明的坑井处理液材料的生物分解性及水解性优异，因此例如即使残留在地底所形成的裂隙等中，也会因土壤中存在的微生物而被生物分解，或者因土壤中的水分而被水解，从而在短期内消失，故此不需要回收作业。尤其，本发明的坑井处理液材料在高温(例如80℃以上)以及低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时均显示优异的分解性，因此在高温高压土壤环境中、以及较低温土壤环境中，其均可短期内消失。根据条件在残留有本发明的坑井处理液材料的地底注入碱性溶液，与坑井处理液材料接触，便可在更短的时间内使其水解。进而，将本发明的坑井处理液材料和压裂液一同回收至地面后，也易于(在较低温下)进行生物分解或水解。
此外，本发明的坑井处理液材料在高温(例如80℃以上)以及低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)时均具有优异的水解性，因此当功能上不再需要时，即便回收至地面也能在较低温度下进行水解，并且在高温高压土壤环境中、以及较低温土壤环境中，均可短期内水解而消失。另外，本发明的坑井处理液材料具有酸释放性，通过在坑井制造中有时会采用的酸处理，即酸与油层等进行接触的处理，还可针对使岩石易于粉碎或溶解岩石来提高油层浸透率的坑井刺激法有效地发挥作用。
本发明的坑井处理液中，除了本发明的坑井处理液材料，还可含有坑井处理液中通常含有的各种成分及添加剂。例如，水压破碎(压裂)中使用的压裂液中，除了含有本发明的坑井处理液材料(例如0.05～100g/L浓度)，还可含有(90～95质量％左右)以水或有机溶剂为主要成分的溶剂或分散剂；(9～5质量％左右)砂子、玻璃珠、陶瓷粒、以及覆盖树脂的砂子等支持体(支撑剂)；进而还可含有(0.5～1质量％左右)凝胶剂、阻垢剂、用于溶解岩石等物的酸、以及摩擦减少剂等各种添加剂。含有本发明的坑井处理液材料的坑井处理液，例如以0.05～100g/L的浓度含有本发明的纤维状坑井处理液材料的坑井处理液，作为钻井液、压裂液、固井液、临时液体塞、或者完井液等坑井处理液而具有优异特性，并且可获得使用后回收和废弃极为容易的效果。
实施例
以下，根据实施例及比较例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不仅限于以下实施例。实施例中使用的树脂、以及获得的坑井处理液材料等的特性通过以下方法测定。
<分子量的测定>
树脂(聚乳酸以及聚乙醇酸等)的分子量利用凝胶渗透色谱法(GPC)，通过以下条件求出。
(GPC测定条件)
装置：昭和电工株式会社制“Shodex-104”
柱：2个HFIP-606M与作为预柱的1个HFIP-G串联连接
色谱柱温度：40℃
流动相：溶解有5mM三氟乙酸钠的六氟异丙醇(HFIP)溶液
流速：0.6ml/分钟
检测器：RI(示差折光率)检测器
分子量校正：使用不同分子量的5种标准甲基丙烯酸甲酯
<分解性试验(质量减少率的测定)>
将1g样品(坑井处理液材料或聚乳酸)浸入玻璃容器中的50ml离子交换水内，在40℃或60℃恒温槽中保持2周。然后，通过其自重进行过滤，滤纸上残留的固体成分在室温下放置1天，进而，在80℃氮气环境下干燥。测定干燥后的固体成分质量，求出相对于保持40℃或60℃前的样品质量(1g)的比例(40℃或60℃下保持2周后的质量减少率)。
(实施例1)
在聚乳酸(PLA、Nature Works公司制“PLA polymer 4032D”、重均分子量(Mw)：256,000)100质量份中添加0.1质量份的二-2-乙基己酯酸式磷酸(堺化学工业株式会社制“Phoslex A-208”)，并供应至将螺杆部温度设定为200～240℃的双螺杆挤出混炼机(东洋精机株式会社制“2D25S”)的进料部中进行熔融混炼，获得丸状的坑井处理液材料。针对该坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例2～3)
除了将二-2-乙基己酯酸式磷酸的添加量变更为表1所示的量，其余均与实施例1同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例4)
除了添加1质量份的二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯(环状新戊烷四基(十八烷基)亚磷酸酯、株式会社ADEKA制“ADK STAB PEP-8”)代替二-2-乙基己酯酸式磷酸，其余均与实施例1同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例5)
除了将二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯的添加量变更为表1所示的量，其余均与实施例4同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例6)
除了添加5质量份的双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)-2，4，8，10-四氧杂-3，9-二磷杂螺[5.5]十一烷(环状新戊烷四基双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、株式会社ADEKA制“ADK STAB PEP-36”)代替二-2-乙基己酯酸式磷酸，其余均与实施例1同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例7～9)
除了再添加1质量份、3质量份或5质量份的3，3’，4，4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)以外，分别与实施例1同样地调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例10～12)
除了再添加1质量份、3质量份或5质量份的BTDA以外，分别与实施例2同样地调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例13)
除了添加10质量份的BTDA代替二-2-乙基己酯酸式磷酸，其余均与实施例1同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例14)
除了将BTDA的添加量变更为表1所示的量，其余均与实施例13同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例15～16)
除了分别添加10质量份或30质量份邻苯二甲酸酐代替BTDA，其余均与实施例13同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例17～18)
除了分别添加10质量份或30质量份偏苯三酸酐代替BTDA，其余均与实施例13同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例19)
除了添加90质量份的PLA和10质量份的聚乙醇酸(PGA、株式会社KUREHA制“Kuredux”、重均分子量(Mw)：176,000)代替100质量份的PLA，其余均与实施例13同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，分别求出40℃或60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(实施例20～21)
除了将PLA和PGA的添加量变更为表1所示的量，其余均与实施例19同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，分别求出40℃或60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(比较例1)
除了不添加二-2-乙基己酯酸式磷酸，其余均与实施例1同样，调制成丸状的聚乳酸。针对获得的聚乳酸，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃或60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(比较例2～4)
除了添加0.5质量份的磷酸三钙(Ca3(PO4)2)(比较例2)、双(磷酸二氢)钙(Ca(H2PO4)2)(比较例3)、或磷酸铝(AlPO4)(比较例4)代替二-2-乙基己酯酸式磷酸，其余均与实施例1同样，调制成丸状的坑井处理液材料。针对获得的坑井处理液材料，根据所述方法进行分解性试验，求出40℃或60℃下保持2周后的质量减少率。其结果如表1所示。
(表1)
比较例1～4中，质量减少率“＜5”及“＜10”分别表示“不足5％”及“不足10％”。
由表1所示的结果可明确，在含有50质量％以上聚乳酸的聚酯树脂中添加规定量的有机磷化合物时(实施例1～12)，较之只有聚乳酸的情形(比较例1)和添加无机磷化合物的情形(比较例2～4)，60℃下的分解性会提高(质量减少率会提高)。
此外，可明确在含有50质量％以上聚乳酸的聚酯树脂中添加规定量的羧酸酐时(实施例13～21)，较之只有聚乳酸的情形(比较例1)，40℃下的分解性会提高(质量减少率会提高)。
工业实用性
如上所述，根据本发明，含50质量％以上乳酸系树脂的聚酯树脂在较低温(例如不足80℃，优选为70℃以下)下也可进行分解。
因此，本发明的坑井处理液材料在较低温下的分解性优异，可在高温(例如80℃以上)以及低温(例如不足80℃，优选70℃以下)下，用作适合石油或天然气挖掘的密封剂或支撑分散剂、pH调节剂等各种坑井处理液材料。

Claims (7)

1.一种坑井处理液材料，其特征在于，含有100质量份聚酯树脂、以及
0.01～10质量份有机磷化合物和10～50质量份羧酸酐中至少一种分解促进剂，其中所述聚酯树脂含50质量％以上的乳酸系树脂。
2.根据权利要求项1所述的坑井处理液材料，其特征在于，所述有机磷化合物为从磷酸酯以及亚磷酸酯所组成的群中选择的至少一种。
3.根据权利要求2所述的坑井处理液材料，其特征在于，所述有机磷化合物为具有从碳原子数8～24的长链烷基、芳香族环、以及季戊四醇骨架所组成的群中选择的至少一种结构的有机磷化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的坑井处理液材料，其特征在于，所述羧酸酐为从脂肪族单羧酸酐、芳香族单羧酸酐、脂肪族二羧酸酐、芳香族二羧酸酐、芳香族三羧酸酐、脂环式二羧酸酐、脂肪族四羧酸二酐、以及芳香族四羧酸二酐所组成的群中选择的至少一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的坑井处理液材料，其特征在于，相对于所述聚酯树脂100质量份，含有所述有机磷化合物的坑井处理液材料还含有1～50质量份的羧酸酐。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的坑井处理液材料，其特征在于，具有粉剂、丸剂、薄膜、以及纤维中的任一形状。
7.一种坑井处理液，其特征在于，具有权利要求1至6中任一项所述的坑井处理液材料。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2848651T3 (pl) * 2012-04-27 2018-05-30 Kureha Corporation Kompozycja żywicy poliestrowej oraz wyrób formowany z kompozycji żywicy poliestrowej
JP2015155587A (ja) * 2013-11-05 2015-08-27 三菱化学株式会社 脂肪族ポリエステル樹脂繊維及び脂肪族ポリエステル樹脂組成物
JP6359888B2 (ja) 2013-12-27 2018-07-18 株式会社クレハ ダウンホールツール用の拡径可能な環状の分解性シール部材、及び坑井掘削用プラグ、並びに坑井掘削方法
US10280699B2 (en) 2014-03-07 2019-05-07 Kureha Corporation Degradable rubber member for downhole tools, degradable seal member, degradable protecting member, downhole tool, and method for well drilling
JP6363362B2 (ja) * 2014-03-11 2018-07-25 株式会社クレハ 炭化水素資源回収用ダウンホールツール部材
JP6451061B2 (ja) * 2014-03-11 2019-01-16 東洋製罐グループホールディングス株式会社 水中投下用樹脂成型体
WO2015141753A1 (ja) * 2014-03-17 2015-09-24 帝人株式会社 易分解性樹脂組成物
JP2015227400A (ja) * 2014-05-30 2015-12-17 帝人株式会社 粉体の製造方法
JP6451160B2 (ja) * 2014-09-09 2019-01-16 東洋製罐グループホールディングス株式会社 加水分解性樹脂粒子からなる粉体
WO2016077359A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Schlumberger Canada Limited Well treatment
JP2016147972A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート粒子
CN107208474A (zh) 2015-02-12 2017-09-26 东洋制罐集团控股株式会社 使用水解性颗粒的地下资源的开采方法
WO2019058743A1 (ja) * 2017-09-22 2019-03-28 株式会社クレハ ダウンホールツール部材及びその製造方法
JP2019060219A (ja) * 2017-09-22 2019-04-18 株式会社クレハ ダウンホールツール部材及びその製造方法
WO2023190104A1 (ja) * 2022-03-29 2023-10-05 帝人株式会社 海洋分解性ポリエステル樹脂組成物、それからなる成形体及びその製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977027A (zh) * 2004-03-27 2007-06-06 克宁索有限公司 滤饼的破坏方法
US20080169103A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Carbajal David L Surfactant Wash Treatment Fluids and Associated Methods
CN101273183A (zh) * 2005-06-20 2008-09-24 普拉德研究及发展公司 用于增产的可降解纤维体系
WO2012050187A1 (ja) * 2010-10-14 2012-04-19 株式会社クレハ 石油掘削補助用分散液

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000085054A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Daicel Chem Ind Ltd 崩壊性積層体およびその製造方法
GB0116341D0 (en) * 2001-07-04 2001-08-29 Smith & Nephew Biodegradable polymer systems
CN100378189C (zh) * 2002-10-28 2008-04-02 索菲泰克公司 自破坏型滤饼
US20050137304A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 Strand Marc A. Process for calendering of polyesters
US7380600B2 (en) * 2004-09-01 2008-06-03 Schlumberger Technology Corporation Degradable material assisted diversion or isolation
US8163826B2 (en) * 2006-11-21 2012-04-24 Schlumberger Technology Corporation Polymeric acid precursor compositions and methods
US7678745B2 (en) * 2007-09-24 2010-03-16 Schlumberger Technology Corporation Viscosity reduction
WO2012121294A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 株式会社クレハ 坑井掘削用ポリグリコール酸樹脂粒状体組成物及びその製造方法
PL2848651T3 (pl) * 2012-04-27 2018-05-30 Kureha Corporation Kompozycja żywicy poliestrowej oraz wyrób formowany z kompozycji żywicy poliestrowej

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1977027A (zh) * 2004-03-27 2007-06-06 克宁索有限公司 滤饼的破坏方法
CN101273183A (zh) * 2005-06-20 2008-09-24 普拉德研究及发展公司 用于增产的可降解纤维体系
US20080169103A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Carbajal David L Surfactant Wash Treatment Fluids and Associated Methods
WO2012050187A1 (ja) * 2010-10-14 2012-04-19 株式会社クレハ 石油掘削補助用分散液

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