WO2015060246A1

WO2015060246A1 - Plug for well drilling

Info

Publication number: WO2015060246A1
Application number: PCT/JP2014/077831
Authority: WO
Inventors: 大倉正之; ▲高▼橋健夫
Original assignee: 株式会社クレハ
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2015-04-30
Also published as: US20160237774A1; JPWO2015060246A1; CA2927080A1; JP5955469B2; CA2927080C

Abstract

Provided is a plug for well drilling comprising a mandrel and a member attached to the outer circumferential face that intersects the mandrel in the axial direction, wherein at least one of the mandrel or the member is formed from a degradable material, preferably polyglycolic acid, and the radius of curvature for a bent portion is 0.5-50 mm. Also provided is a well digging method characterized in that all or a portion of the plug for well drilling degrades after the wellbore is sealed using the plug for well drilling.

Description

坑井掘削用プラグPlug for well drilling

　本発明は、石油または天然ガス等の炭化水素資源を産出するために行う坑井掘削において使用する坑井掘削用プラグ、及び坑井掘削方法に関する。 The present invention relates to a well drilling plug and a well drilling method used in well drilling performed to produce hydrocarbon resources such as oil or natural gas.

　石油または天然ガス等の炭化水素資源は、多孔質で浸透性の地下層を有する井戸（油井またはガス井。総称して「坑井」ということがある。）を通じて採掘され生産されてきた。エネルギー消費の増大に伴い、坑井の高深度化が進み、世界では深度９０００ｍを超える掘削の記録もあり、日本においても６０００ｍを超える高深度坑井がある。採掘が続けられる坑井において、時間経過とともに浸透性が低下してきた地下層や、さらには元々浸透性が十分ではない地下層から、継続して炭化水素資源を効率よく採掘するために、生産層を刺激（stimulate）することが行われ、刺激方法としては、酸処理や破砕方法が知られている（特許文献１）。酸処理は、塩酸やフッ化水素等の強酸の混合物を生産層に注入し、岩盤の反応成分（炭酸塩、粘土鉱物、ケイ酸塩等）を溶解させることによって、生産層の浸透性を増加させる方法であるが、強酸の使用に伴う諸問題が指摘され、また種々の対策を含めてコストの増大が指摘されている。そこで、流体圧を利用して生産層に亀裂（フラクチャ、fracture）を形成させる方法（「フラクチャリング法」または「水圧破砕法」ともいう。）が注目されている。 Hydrocarbon resources such as oil or natural gas have been mined and produced through wells (oil wells or gas wells, sometimes called “wells”) that have porous and permeable underground layers. With the increase in energy consumption, the wells have been deepened, and there are records of excavation exceeding 9000m in the world, and there are also deep wells exceeding 6000m in Japan. In wells where mining continues, in order to continue to efficiently mine hydrocarbon resources from underground layers that have lost permeability over time or from underground layers that originally have insufficient permeability, The acid treatment and the crushing method are known as a stimulation method (Patent Document 1). Acid treatment increases the permeability of the production layer by injecting a mixture of strong acids such as hydrochloric acid and hydrogen fluoride into the production layer and dissolving the rock reaction components (carbonates, clay minerals, silicates, etc.) However, various problems associated with the use of strong acids have been pointed out, and an increase in cost has been pointed out including various countermeasures. Thus, a method of forming a crack in the production layer using fluid pressure (also referred to as “fracturing method” or “hydraulic fracturing method”) has attracted attention.

　水圧破砕法は、水圧等の流体圧（以下、単に「水圧」ということがある。）により生産層に亀裂を発生させる方法であり、一般に、垂直な孔を掘削し、続けて、垂直な孔を曲げて、地下数千ｍの地層内に水平な孔を掘削した後、それらの坑井孔（坑井を形成するために設ける孔を意味し、「ダウンホール」ということもある。）内にフラクチャリング流体を高圧で送り込み、高深度地下の生産層（石油または天然ガス等の炭化水素資源を産出する層）に水圧によって亀裂（フラクチャ）を生じさせ、該フラクチャを通して炭化水素資源を採取するための生産層の刺激方法である。水圧破砕法は、いわゆるシェールオイル（頁岩中で熟成した油）、シェールガス等の非在来型資源の開発においても、有効性が注目されている。 The hydraulic fracturing method is a method in which a production layer is cracked by a fluid pressure such as water pressure (hereinafter sometimes simply referred to as “water pressure”). Generally, a vertical hole is excavated, followed by a vertical hole. After drilling horizontal holes in the formation of several thousand meters below the ground, these well holes (which means holes to form wells, sometimes referred to as “down holes”) Fracturing fluid is fed into the tank at a high pressure, and cracks (fractures) are generated by water pressure in deep underground production layers (layers that produce hydrocarbon resources such as oil or natural gas), and hydrocarbon resources are collected through the fractures. It is a production layer stimulation method for. The hydraulic fracturing method has attracted attention for its effectiveness in the development of unconventional resources such as so-called shale oil (oil aged in shale) and shale gas.

　水圧等の流体圧によって形成された亀裂（フラクチャ）は、水圧がなくなれば直ちに地層圧により閉塞されてしまう。亀裂（フラクチャ）の閉塞を防ぐために、フラクチャリング流体（すなわち、フラクチャリングに使用する坑井処理流体）にプロパント（proppant）を含有させて、坑井孔内に送り込み、亀裂（フラクチャ）にプロパントを配置することが行われている。フラクチャリング流体に含有させるプロパントとしては、無機または有機材料が使用されるが、できるだけ長期間、高温高圧の高深度地下の環境内で、フラクチャの閉塞を防ぐことが可能であることから、従来、シリカ、アルミナその他の無機物粒子が使用され、砂粒、例えば２０／４０メッシュの砂などが汎用されている。 Cracks (fractures) formed by fluid pressure such as water pressure are immediately closed by formation pressure when water pressure disappears. In order to prevent the clogging of the fracture (fracture), the propellant is contained in the fracturing fluid (that is, the well treatment fluid used for fracturing), and the proppant is fed into the well hole and the proppant is introduced into the crack (fracture). Arrangement has been made. As the proppant to be contained in the fracturing fluid, an inorganic or organic material is used. However, since it is possible to prevent fracturing blockage in a deep underground environment of high temperature and pressure as long as possible, Silica, alumina and other inorganic particles are used, and sand particles such as 20/40 mesh sand are widely used.

　フラクチャリング流体等の坑井処理流体としては、水ベース、油ベース、エマルジョンの各種のタイプが用いられる。坑井処理流体には、プロパントを、坑井孔内のフラクチャを生じさせる場所まで運搬し得る機能が求められるので、通常は所定の粘度を有し、プロパントの分散性が良好であるとともに、後処理の容易性、環境負荷の小ささなどが求められる。また、フラクチャリング流体には、プロパントの間に、シェールオイル、シェールガス等が通過できる流路を形成することを目的として、チャネラント（channelant）を含有させることもある。したがって、坑井処理流体には、プロパントのほかに、チャネラント、ゲル化剤、スケール防止剤、岩石等を溶解するための酸、摩擦低減剤など、種々の添加剤が使用される。 As well treatment fluid such as fracturing fluid, various types of water base, oil base and emulsion are used. The well treatment fluid is required to have a function capable of transporting proppant to a place where fractures are generated in the well hole. Therefore, the well treatment fluid usually has a predetermined viscosity and good dispersibility of proppant. Ease of processing and low environmental impact are required. Further, the fracturing fluid may contain a channelant for the purpose of forming a channel through which shale oil, shale gas, etc. can pass between the proppants. Therefore, in addition to proppant, various additives such as a channelant, a gelling agent, a scale inhibitor, an acid for dissolving rocks, and a friction reducing agent are used in the well treatment fluid.

　フラクチャリング流体を使用して、高深度地下の生産層（シェールオイル等の石油またはシェールガス等の天然ガスなどの炭化水素資源を産出する層）に水圧によって亀裂（フラクチャ）を生じさせるためには、通常、以下の方法が採用されている。すなわち、地下数千ｍの地層内に掘削した坑井孔（ダウンホール）に対して、坑井孔の先端部から順次、目止めをしながら、所定区画を部分的に閉塞し、その閉塞した区画内にフラクチャリング流体を高圧で送入して、生産層に亀裂を生じさせるフラクチャリングを行う。次いで、次の所定区画（通常は、先行する区画より手前、すなわち地上側の区画）を閉塞してフラクチャリングを行う。以下、この工程を必要な目止めとフラクチャリングが完了するまで繰り返し実施する。 To use a fracturing fluid to create cracks (fractures) due to water pressure in deep underground production layers (layers that produce hydrocarbon resources such as oil or natural gas such as shale gas) Usually, the following method is adopted. That is, for a well hole (downhole) excavated in the formation of several thousand meters underground, the predetermined section is partially blocked while sequentially closing from the tip of the well hole, and the blockage is blocked. Fracturing fluid is fed into the compartment at high pressure to cause cracks in the production layer. Next, fracturing is performed by closing the next predetermined section (usually, a section before the preceding section, that is, a section on the ground side). Thereafter, this process is repeated until the necessary sealing and fracturing are completed.

　新たな坑井の掘削だけでなく、既に形成された坑井孔の所望の区画について、再度フラクチャリングによる生産層の刺激を行うこともある。その際も同様に、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングなどを行う操作を繰り返すことがある。また、坑井の仕上げを行うために、坑井孔を閉塞して下部からの流体を遮断し、その上部の仕上げを行った後、閉塞の解除を行うこともある。 In addition to excavation of new wells, the production layer may be stimulated again by fracturing the desired section of the well hole that has already been formed. In that case as well, operations for blocking and fracturing the well hole may be repeated. Further, in order to finish the well, the well hole may be closed to shut off the fluid from the lower part, and after the upper part is finished, the closing may be released.

　坑井孔の先端部から順次、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングなどを行う方法としては、種々の方法が知られており、例えば、特許文献２～特許文献４には、坑井孔の閉塞や固定を行うことができる坑井掘削用プラグ（「フラックプラグ」、「ブリッジプラグ」または「パッカー」等と称することもある。）が開示されている。 Various methods are known as methods for blocking and fracturing a well hole sequentially from the tip of the well hole. For example, Patent Documents 2 to 4 disclose blocking of a well hole. And well drilling plugs (also referred to as “flac plugs”, “bridge plugs” or “packers”) that can be fixed are disclosed.

　特許文献２には、坑井掘削用のダウンホールプラグ（以下、単に「プラグ」ということがある。）が開示されており、具体的には、軸方向に中空部を有するマンドレル（本体）、マンドレルの軸方向と直交する外周面上に、軸方向に沿って、リングまたは環状部材（annular member）、第１の円錐状部材（conical member）及びスリップ（slip）、エラストマーまたはゴム等から形成される可鍛性要素（malleable element）、第２の円錐状部材及びスリップ、並びに、回り止め機構（anti-rotation feature）を備えるプラグが開示されている。この坑井掘削用のダウンホールプラグによる坑井孔の封鎖は、以下のとおりである。すなわち、マンドレルをその軸方向に移動することにより、リングまたは環状部材と回り止め機構との間隙が縮小することに伴い、スリップが円錐状部材の傾斜面に当接し、円錐状部材に沿って進むことで、外方に放射状に拡大して坑井孔の内壁に当接して坑井孔に固定されること、及び、可鍛性要素が拡径変形して坑井孔の内壁に当接して坑井孔を封鎖することによる。マンドレルには、軸方向の中空部が存在し、これにボール等をセットすることにより、坑井孔を封鎖することができる。プラグを形成する材料として、金属材料(アルミニウム、スチール、ステンレス鋼等)、繊維、木、複合材及びプラスチックなどが広く例示され、好ましくは、炭素繊維等の強化材を含有する複合材、特に、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の重合体を含有する複合材であること、マンドレルがアルミニウムまたは複合材料で形成されることが記載されている。一方、ボール等は、先に説明した材料のほかに、温度、圧力、ｐＨ（酸、塩基）等により分解する材料を使用できることが記載されている。 Patent Document 2 discloses a downhole plug for well excavation (hereinafter, simply referred to as “plug”), specifically, a mandrel (main body) having a hollow portion in the axial direction, On the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel, along the axial direction, a ring or an annular member (annular member), a first conical member (slip) and a slip, elastomer or rubber are formed. Disclosed is a plug comprising a malleable element, a second conical member and slip, and an anti-rotation mechanism. The blocking of the well hole by the downhole plug for well drilling is as follows. That is, when the mandrel is moved in the axial direction, the gap between the ring or the annular member and the rotation preventing mechanism is reduced, so that the slip comes into contact with the inclined surface of the conical member and advances along the conical member. In this way, it expands radially outward and abuts against the inner wall of the well hole and is fixed to the well hole, and the malleable element expands and deforms to abut against the inner wall of the well hole. By blocking the borehole. The mandrel has a hollow portion in the axial direction, and a well or the like can be sealed by setting a ball or the like on the hollow portion. As a material for forming the plug, metal materials (aluminum, steel, stainless steel, etc.), fibers, wood, composite materials, plastics and the like are widely exemplified, and preferably a composite material containing a reinforcing material such as carbon fiber, in particular, It is described that it is a composite material containing a polymer such as an epoxy resin or a phenol resin, and that the mandrel is formed of aluminum or a composite material. On the other hand, it is described that a material that decomposes by temperature, pressure, pH (acid, base) or the like can be used for the ball or the like in addition to the materials described above.

　特許文献３には、各パッカーが、隣接パッカーに、分離可能に接続されている坑井掘削用のパッカー集合体（assembly）が開示されている。特許文献３には、軸方向に中空部を有するマンドレル、マンドレルの軸方向と直交する外周面上に、軸方向に沿って、スリップ、スリップウエッジ（slip wedge）、弾性パッカー要素（resilient packer element）、及び押出リミッタ（extrusion limiter）等を備えるパッカーが記載されている。 Patent Document 3 discloses a packer assembly for well excavation in which each packer is detachably connected to an adjacent packer. In Patent Document 3, a mandrel having a hollow portion in the axial direction, an outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel, along the axial direction, slip, slip wedge (slip wedge), elastic packer element And a packer with an extrusion limiter and the like.

　坑井掘削用のダウンホールプラグは、坑井が完成するまで順次坑井内に配置されるが、シェールオイル等の石油またはシェールガス等の天然ガス（以下、総称して「石油や天然ガス」または「石油及び／または天然ガス」ということがある。）などの生産が開始される段階では、これらを除去する必要がある。プラグは、通常、使用後に閉塞を解除して回収できるように設計されていないため、破砕、穿孔その他の方法で、破壊されたり、小片化されたりすることによって除去されるが、破砕や穿孔等には多くの経費と時間を費やす必要があった。また、使用後に回収できるように特殊に設計されたプラグ（retrievable plug）もあるが、プラグは高深度地下に置かれたものであるため、そのすべてを回収するには多くの経費と時間を要していた。 Downhole plugs for well drilling are sequentially placed in the well until the well is completed. Oil such as shale oil or natural gas such as shale gas (hereinafter collectively referred to as “oil and natural gas” or These may need to be removed when production such as “oil and / or natural gas” is initiated. Plugs are usually not designed to be recovered after removal from clogging, so they can be removed by crushing, drilling or other methods of breaking or breaking into pieces, but crushing, drilling, etc. Needed a lot of money and time. There are also specially designed plugs that can be recovered after use (retrievable plug), but since the plugs are deep underground, recovering all of them requires a lot of money and time. Was.

　特許文献４には、坑井内の環境に曝されるときに分解する分解性材料を含有する使い捨て型のダウンホールツール（ダウンホールプラグ等を意味する。）またはその部材が開示されており、生分解性材料として、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステルなど分解性重合体が開示されている。さらに、特許文献４には、軸方向に流通孔（flow bore）を有する円筒状本体部品（tubular body element）と、該円筒状本体部品の軸方向と直交する外周面上に、軸方向に沿って、上部シーリング要素、中心シーリング要素及び下部シーリング要素から成るパッカー要素集合体（packer element assembly）と、スリップ及び機械的スリップ本体（mechanical slip body）との組み合わせが記載されている。また、円筒状本体部品の流通孔には、ボールをセットすることにより、流体の一方向のみの流れを許容するようにすることが開示されている。しかしながら、特許文献４には、ダウンホールツールまたはその部材のいずれについて、分解性材料を含有する材料を使用するのかについての開示はみられない。 Patent Document 4 discloses a disposable downhole tool (which means a downhole plug or the like) or a member thereof containing a degradable material that decomposes when exposed to an environment in a well. As degradable materials, degradable polymers such as aliphatic polyesters such as polylactic acid are disclosed. Further, Patent Document 4 discloses a cylindrical body part (tubular body element) having a flow hole in the axial direction and an outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the cylindrical body part along the axial direction. A combination of a packer element assembly consisting of an upper sealing element, a central sealing element and a lower sealing element, and a slip and a mechanical slip body is described. Further, it is disclosed that a flow of only one direction of fluid is allowed by setting a ball in the flow hole of the cylindrical main body part. However, Patent Document 4 does not disclose whether the downhole tool or its member uses a material containing a degradable material.

　エネルギー資源の確保及び環境保護等の要求の高まりのもと、特に、非在来型資源の採掘が広がる中で、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっている。坑井掘削用プラグ（ダウンホールツール等）は、フラクチャリングを実施する高深度地下まで、ワイヤ状物（string、stinger、cable等といわれることもある。）を使用して、移送され、マンドレルやマンドレルの外周面に取り付けられる諸部材を相対的に移動させて坑井孔を閉塞し、高圧の流体を使用するフラクチャリングを実施している間は、高圧流体の圧力に抗して坑井孔の閉塞を維持する必要がある。すなわち、坑井掘削用プラグであるダウンホールツール及びダウンホールツール部材には、移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリング中の閉塞の維持に際して負荷される高い荷重に対する十分な抵抗力が求められている。例えば、坑井孔の閉塞及びフラクチャリング中の閉塞の維持に際しては、概ね４５ｋＮ（約１０，０００ポンド重に相当する。）以上の負荷がかかる。そこで、坑井掘削用プラグであるダウンホールツール及びダウンホールツール部材には、例えば、通常温度６６℃（華氏約１５０度に相当する。）に達し、場合によっては、温度１００℃を超えることもあるような坑井内の環境下において、フラクチャリングに伴う諸操作において破損を生じない機械的特性（強度や伸度等に関する引張特性及び／または圧縮特性）を有することが望まれていた。 Under the growing demand for securing energy resources and protecting the environment, mining conditions such as deepening are becoming increasingly severe and diverse, especially as mining of unconventional resources expands. Well drilling plugs (downhole tools, etc.) are transported using wire-like objects (sometimes referred to as strings, stinger, cables, etc.) to the deep underground where fracturing is carried out. While the borehole is closed by relatively moving the members attached to the outer peripheral surface of the mandrel, and the fracturing using the high pressure fluid is performed, the borehole is resisted against the pressure of the high pressure fluid. It is necessary to maintain occlusion. That is, downhole tools and downhole tool members that are plugs for well excavation are required to have sufficient resistance to high loads that are applied during transfer, maintenance of well closure, and closure during fracturing. Yes. For example, a load of about 45 kN (corresponding to about 10,000 pound weight) or more is applied in order to close a well hole and maintain the blockage during fracturing. Therefore, for example, the downhole tool and the downhole tool member which are plugs for well excavation reach a normal temperature of 66 ° C. (corresponding to about 150 ° F.), and in some cases, the temperature may exceed 100 ° C. Under certain well environments, it has been desired to have mechanical properties (tensile properties and / or compressive properties related to strength, elongation, etc.) that do not cause damage in various operations associated with fracturing.

　特に、マンドレルやマンドレルの外周面に取り付けられる諸部材、すなわち坑井掘削用プラグであるダウンホールツールまたはその部材の一部または全部として、フラクチャリング終了後に分解することによりその除去を可能とするために、分解性材料、例えば、分解性の樹脂材料を使用する場合には、フラクチャリングに伴う諸操作が完了するまでの間、坑井掘削用プラグとしては、坑井内の環境下において破損を生じない所要の機械的特性（引張特性及び／または圧縮特性）を有し得るものであることが必要である。 In particular, in order to make it possible to remove the mandrel and various members attached to the outer peripheral surface of the mandrel, that is, the downhole tool that is a plug for well excavation or a part or all of the member by disassembling after the completion of fracturing. In addition, when using a degradable material, for example, a degradable resin material, the well drilling plug is damaged in the environment of the well until the operations associated with fracturing are completed. It must be capable of having no required mechanical properties (tensile properties and / or compressive properties).

　高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグ、及び、坑井掘削方法を提供することが求められていた。 Under the increasingly severe and diverse mining conditions such as deepening, the heavy load applied to the bent part is reduced to ensure the transfer in the well, blocking the wellbore and fracturing. There is a need to provide a well drilling plug and a well drilling method that can reduce the cost of well drilling and shorten the process by facilitating removal and securing the flow path. It was done.

特表２００３－５３３６１９号公報（米国特許出願公開第２００３／００６０３７５号明細書対応）Japanese translation of PCT publication No. 2003-533619 (corresponding to US 2003/0060375 specification) 米国特許出願公開第２０１１／０２７７９８９号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0277789 米国特許出願公開第２００３／０１８３３９１号明細書US Patent Application Publication No. 2003/0183391 米国特許出願公開第２００５／０２０５２６６号明細書US Patent Application Publication No. 2005/0205266

　本発明の課題は、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグを提供することにある。さらに、本発明の課題は、該坑井掘削用プラグを使用する坑井掘削方法を提供することにある。 The problem of the present invention is that the mining conditions such as deepening are becoming more severe and diverse, and the load of the heavy load applied to the bent portion is reduced, so that the transfer in the well is ensured. An object of the present invention is to provide a well drilling plug that can close and fracture a hole, reduce the cost of well drilling, and shorten the process by facilitating removal and securing of a flow path. Furthermore, the subject of this invention is providing the well drilling method which uses this plug for well drilling.

　本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグには、坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングに際して、マンドレルまたは該部材の曲折部分に、高い応力集中が生じることを見いだし、更に研究を重ねた結果、マンドレルまたは該部材における曲折部分の形状を制御することによって、課題を解決することができることを見いだし、本発明を完成した。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that a well drilling plug comprising a mandrel and a member attached on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel is transferred within the well. In the borehole clogging and fracturing, it has been found that a high stress concentration occurs in the bent portion of the mandrel or the member, and as a result of further research, by controlling the shape of the bent portion in the mandrel or the member The present inventors have found that the problems can be solved and completed the present invention.

　すなわち、本発明の第１の側面によれば、（１）マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、
分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍである
ことを特徴とする坑井掘削用プラグが提供される。 That is, according to the first aspect of the present invention, (1) a well drilling plug comprising a mandrel and a member attached on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, the mandrel or the member At least one
A well drilling plug is provided, which is formed of a degradable material and has a curvature radius of 0.5 to 50 mm at a bent portion thereof.

　また、本発明の第１の側面によれば、発明の具体的な態様として、以下（２）～（１９）の坑井掘削用プラグが提供される。 Also, according to the first aspect of the present invention, the following plugs for well excavation are provided as specific embodiments of the present invention.

（２）マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材が、スリップ、ウエッジ、１対のリング状固定部材、及び、拡径可能な環状のゴム部材からなる群より選ばれる少なくとも１つである前記（１）の坑井掘削用プラグ。
（３）１対のリング状固定部材が、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる拡径可能な環状のゴム部材を圧縮状態のまま固定することができるものである前記（２）の坑井掘削用プラグ。
（４）少なくとも１つのスリップとウエッジとの組み合わせが、１対のリング状固定部材の間に置かれる前記（２）または（３）の坑井掘削用プラグ。
（５）分解性材料から形成されるマンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材が、分解性材料と金属または無機物との複合材により形成される前記（１）～（４）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（６）マンドレルが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍである前記（１）～（５）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（７）分解性材料から形成されるマンドレルが、軸方向に沿う中空部を有する前記（６）の坑井掘削用プラグ。
（８）分解性材料から形成されるマンドレルと、分解性材料から形成されるマンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とが一体に形成されている前記（６）または（７）の坑井掘削用プラグ。
（９）一体成形により一体に形成されている前記（８）の坑井掘削用プラグ。
（１０）機械加工により一体に形成されている前記（８）の坑井掘削用プラグ。
（１１）曲折部分が、凸部、段部、フランジ部、溝部、ねじ山及びねじ底からなる群より選ばれる少なくとも１つである前記（１）～（１０）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（１２）曲折部分が、更にテーパー部を有し、テーパー部の高さが１ｍｍ以上である前記（１１）の坑井掘削用プラグ。
（１３）分解性材料が、脂肪族ポリエステルである前記（１）～（１２）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（１４）脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸である前記（１３）の坑井掘削用プラグ。
（１５）ポリグリコール酸が、重量平均分子量が１８００００～３０００００、かつ、温度２７０℃、せん断速度１２２ｓｅｃ^-1で測定した溶融粘度が７００～２０００Ｐａ・ｓである前記（１４）の坑井掘削用プラグ。
（１６）分解性材料が、強化材を含有する前記（１）～（１５）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（１７）マンドレルが、ポリグリコール酸から形成される前記（１）～（１６）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（１８）分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面にラチェット機構のかみ合い部を備え、該かみ合い部の曲率半径が０．５～５０ｍｍである前記（１）～（１７）のいずれかの坑井掘削用プラグ。
（１９）分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面に雄ねじ構造を備え、１対のリング状固定部材の一方が、該雄ねじ構造と対向する雌ねじ構造をその内周面に備え、かつ、前記１対のリング状固定部材の一方は、前記マンドレルの軸方向に摺動することができない状態に固定されている前記（１）～（１８）のいずれかの坑井掘削用プラグ。 (2) At least one member selected from the group consisting of a slip, a wedge, a pair of ring-shaped fixing members, and a ring-shaped rubber member capable of expanding the diameter is attached to the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel. The plug for well excavation according to (1) above.
(3) The pair of ring-shaped fixing members can fix an expandable ring-shaped rubber member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel in a compressed state (2) Plug for well drilling.
(4) The well drilling plug according to (2) or (3), wherein a combination of at least one slip and a wedge is placed between a pair of ring-shaped fixing members.
(5) The member (1) to (4), wherein the member attached on the outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel formed of the decomposable material is formed of a composite material of the decomposable material and a metal or an inorganic substance. Any well drilling plug.
(6) The well excavation plug according to any one of (1) to (5), wherein the mandrel is formed of a degradable material, and the curvature radius of the bent portion is 0.5 to 50 mm.
(7) The well drilling plug according to (6), wherein the mandrel formed of a degradable material has a hollow portion along the axial direction.
(8) The above (6) or (7), wherein the mandrel formed from the degradable material and the member attached on the outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel formed from the degradable material are integrally formed. Plug for well drilling.
(9) The well excavation plug according to (8), which is integrally formed by integral molding.
(10) The well excavation plug according to (8), which is integrally formed by machining.
(11) For well drilling according to any one of (1) to (10), wherein the bent portion is at least one selected from the group consisting of a convex portion, a step portion, a flange portion, a groove portion, a screw thread, and a screw bottom. plug.
(12) The well excavation plug according to (11), wherein the bent portion further has a tapered portion, and the height of the tapered portion is 1 mm or more.
(13) The well drilling plug according to any one of (1) to (12), wherein the degradable material is aliphatic polyester.
(14) The well drilling plug according to (13), wherein the aliphatic polyester is polyglycolic acid.
(15) The plug for well excavation according to (14), wherein the polyglycolic acid has a weight average molecular weight of 180,000 to 300,000, a melt viscosity of 700 to 2000 Pa · s measured at a temperature of 270 ° C. and a shear rate of 122 sec ^−1. .
(16) The well excavation plug according to any one of (1) to (15), wherein the degradable material contains a reinforcing material.
(17) The well drilling plug according to any one of (1) to (16), wherein the mandrel is formed of polyglycolic acid.
(18) The mandrel formed of a degradable material has an engagement portion of a ratchet mechanism on the outer peripheral surface, and the curvature radius of the engagement portion is 0.5 to 50 mm, any of (1) to (17) Plug for well drilling.
(19) The mandrel formed of a degradable material has a male screw structure on the outer peripheral surface, and one of the pair of ring-shaped fixing members has a female screw structure facing the male screw structure on the inner peripheral surface, and One of the pair of ring-shaped fixing members is a plug for well excavation according to any one of (1) to (18), wherein the plug is fixed so that it cannot slide in the axial direction of the mandrel.

　さらに、本発明の第２の側面によれば、（２０）前記（１）～（１９）のいずれかの坑井掘削用プラグを使用して、坑井孔の目止め処理を行った後に、坑井掘削用プラグの一部または全部が分解されることを特徴とする坑井掘削方法が提供される。 Further, according to the second aspect of the present invention, (20) after performing a well hole sealing process using the well drilling plug of any one of (1) to (19), A well drilling method is provided in which part or all of a well drilling plug is disassembled.

　本発明の第１の側面によれば、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする坑井掘削用プラグであることによって、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグが提供されるという効果が奏される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a well drilling plug comprising a mandrel and a member attached on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, wherein the mandrel or at least one of the members is disassembled. The plug for well drilling is characterized by the fact that it is formed from a conductive material and the curvature radius of the bent part is 0.5 to 50 mm. Under such circumstances, it is possible to reduce the load of a large load applied to the bent portion, reliably perform transfer in the well, close the well hole, and fracturing, and to remove and flow This makes it possible to provide a well drilling plug that can reduce the cost of well drilling and shorten the process.

　また、本発明の第２の側面によれば、前記の坑井掘削用プラグを使用して、坑井孔の目止め処理を行った後に、坑井掘削用プラグの一部または全部が分解されることを特徴とする坑井掘削方法であることによって、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削方法が提供されるという効果が奏される。 Further, according to the second aspect of the present invention, after the well drilling process is performed using the well drilling plug, a part or all of the well drilling plug is disassembled. The well drilling method is characterized by the fact that mining conditions such as deepening are becoming increasingly severe and diverse, reducing the load of heavy loads on the bent part, Well drilling that can reduce the cost of well drilling and shorten the process by making it possible to reliably transfer the inside of the well, close the well hole and fracturing, and facilitate the removal and securing of the flow path. An effect is provided that a method is provided.

本発明の坑井掘削用プラグの一具体例を示す概略の正面断面図である。It is a schematic front sectional view showing a specific example of the plug for well excavation of the present invention. 図１Ａの坑井掘削用プラグの拡径可能な環状のゴム部材が拡径した状態を示す概略の正面断面図である。1B is a schematic front cross-sectional view showing a state in which the diameter of an annular rubber member capable of expanding the diameter of the well excavation plug of FIG. フランジ部を有するマンドレルの模式的な正面図である。It is a typical front view of the mandrel which has a flange part.

　本発明は、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする坑井掘削用プラグに関する。以下、図１Ａ及び図１Ｂを参照しながら説明する。 The present invention is a well drilling plug comprising a mandrel and a member mounted on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, wherein the mandrel or at least one of the members is formed of a degradable material, and Further, the present invention relates to a well excavation plug characterized in that the radius of curvature of the bent portion is 0.5 to 50 mm. Hereinafter, a description will be given with reference to FIGS. 1A and 1B.

Ｉ．坑井掘削用プラグ
１．マンドレル
　本発明の坑井掘削用プラグは、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグである。本発明の坑井掘削用プラグが備えるマンドレル１は、通常「芯金」とも称されるものであって、断面が略円形状で、断面の直径に対して長さが十分大きく、本発明の坑井掘削用プラグの強度を基本的に担保する部材である。本発明の坑井掘削用プラグに備えられるマンドレル１は、断面の直径が、坑井孔の大きさに応じて適宜選択され（坑井孔の内径より僅かに小さいことにより、坑井孔内を移動可能であり、一方、後述するように拡径可能な環状ゴム部材５の拡径等により坑井孔の閉塞が可能となる程度の径の差を有する。）、その長さは、断面の直径に対して、例えば５～２０倍程度であるが、これに限定されるものではない。通常、マンドレル１の断面の直径は、５～３０ｃｍ程度の範囲である。 I. Plug for well drilling 1. Mandrel The plug for well excavation of this invention is a plug for well excavation provided with the mandrel and the member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of a mandrel. The mandrel 1 provided in the plug for well excavation of the present invention is usually also referred to as a “core metal”, has a substantially circular cross section, and is sufficiently long with respect to the diameter of the cross section. It is a member that basically ensures the strength of the well drilling plug. The mandrel 1 provided in the plug for well drilling of the present invention has a cross-sectional diameter appropriately selected according to the size of the well bore (by slightly smaller than the borehole inner diameter, On the other hand, as will be described later, the diameter of the annular rubber member 5 that can be expanded is such that the borehole can be closed by expanding the diameter, etc.). The diameter is, for example, about 5 to 20 times, but is not limited thereto. Usually, the diameter of the cross section of the mandrel 1 is in the range of about 5 to 30 cm.

〔中空部〕
　本発明の坑井掘削用プラグに備えられるマンドレル１は、中実のものでもよいが、フラクチャリング初期の流路確保、マンドレルの重量の軽減、マンドレルの分解速度の制御などの観点から、マンドレル１が、軸方向に沿う中空部を少なくとも一部に有する中空マンドレルであることが好ましい（すなわち、中空部は、マンドレル１を軸方向に沿って貫通してもよいし、マンドレル１を軸方向に沿って貫通しないものでもよい。）。また、流体を用いて坑井掘削用プラグ坑井内に押し込み移送する場合には、マンドレル１が、軸方向に沿う中空部を有することが好ましい。マンドレル１が軸方向に沿う中空部を有するものである場合、マンドレル１の断面形状は、マンドレル１の直径（外径）及び中空部の外径（マンドレル１の内径に相当する。）を画成する２つの同心円で形成される円環状である。２つの同心円の径の比率、すなわち、マンドレル１の直径に対する中空部の外径の比率が０．７以下であることが好ましい。この比率の大小は、マンドレル１の直径に対する中空マンドレル１の肉厚の比率の大小と相反する関係にあるので、その比率の上限値を定めることは、中空マンドレルの肉厚の好ましい下限値を定めることに相当するということができる。中空マンドレルの肉厚が薄すぎると、坑井掘削用プラグを坑井孔内に配置したり、坑井孔の閉塞やフラクチャリングを行うときに、中空マンドレルの強度（特に引張強度）が不足して、極端な場合には坑井掘削用プラグが損傷することがある。したがって、マンドレル１の直径に対する中空部の外径の比率は、より好ましくは０．６以下、更に好ましくは０．５以下である。 (Hollow part)
The mandrel 1 provided in the plug for well excavation of the present invention may be solid, but from the viewpoint of securing the flow path at the initial stage of fracturing, reducing the weight of the mandrel, controlling the decomposition speed of the mandrel, etc. However, it is preferable that the hollow mandrel has at least a portion of a hollow portion along the axial direction (that is, the hollow portion may penetrate the mandrel 1 along the axial direction or the mandrel 1 along the axial direction). And may not penetrate.) Moreover, when pushing and transferring into the plug well for well excavation using a fluid, it is preferable that the mandrel 1 has a hollow portion along the axial direction. When the mandrel 1 has a hollow portion along the axial direction, the cross-sectional shape of the mandrel 1 defines the diameter (outer diameter) of the mandrel 1 and the outer diameter of the hollow portion (corresponding to the inner diameter of the mandrel 1). It is an annular shape formed by two concentric circles. The ratio of the diameters of the two concentric circles, that is, the ratio of the outer diameter of the hollow portion to the diameter of the mandrel 1 is preferably 0.7 or less. Since the size of this ratio is in conflict with the size of the ratio of the thickness of the hollow mandrel 1 to the diameter of the mandrel 1, determining the upper limit of the ratio determines the preferable lower limit of the thickness of the hollow mandrel. It can be said that it corresponds. If the thickness of the hollow mandrel is too thin, the strength (especially the tensile strength) of the hollow mandrel will be insufficient when a well drilling plug is placed in the borehole or when closing or fracturing the borehole. In extreme cases, the well drilling plug may be damaged. Therefore, the ratio of the outer diameter of the hollow portion to the diameter of the mandrel 1 is more preferably 0.6 or less, and even more preferably 0.5 or less.

　マンドレル１の直径及び／または中空部の外径は、マンドレル１の軸方向に沿って均一でもよいが、軸方向に沿って変化するものでもよい。すなわち、マンドレル１の外径が軸方向に沿って変化することによって、マンドレル１の外周面に凸部、段部、フランジ部、凹部（溝部）、更にはねじ部（通常は雄ねじ構造である。）や後述するラチェット機構のかみ合い部などの曲折部分を有するものとしてもよい。また、中空部の外径（中空のマンドレル１の内径）が軸方向に沿って変化することによって、マンドレル１の内周面に凸部、段部、溝部、更にはねじ部（雄ねじ構造または雌ねじ構造）などの曲折部分を有するものとしてもよい。さらに、曲折部分は、テーパー部を有するものとすることもできる。 The diameter of the mandrel 1 and / or the outer diameter of the hollow portion may be uniform along the axial direction of the mandrel 1 or may vary along the axial direction. That is, by changing the outer diameter of the mandrel 1 along the axial direction, a convex part, a step part, a flange part, a concave part (groove part) on the outer peripheral surface of the mandrel 1 and a screw part (usually a male screw structure). Or a bent portion such as a meshing portion of a ratchet mechanism which will be described later. Further, when the outer diameter of the hollow portion (the inner diameter of the hollow mandrel 1) changes along the axial direction, a convex portion, a step portion, a groove portion, and a screw portion (a male screw structure or a female screw) are formed on the inner peripheral surface of the mandrel 1. It is good also as what has bending parts, such as a structure. Further, the bent portion may have a tapered portion.

　マンドレル１の外周面及び／または内周面に有する凸部、段部、フランジ部や凹部（溝部）は、坑井掘削用プラグを坑井内で移送する際の支承部位として利用することもでき、また、マンドレル１の外周面及び／または内周面に、別部材を取り付けたり固定したりするための部位として利用することもできる。また、マンドレル１が中空部を有する場合、流体の流れを制御するために使用するボールを保持する座面とすることができる。さらに、マンドレル１の外周面には、マンドレル１の軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材の内周面と共同して、該部材のマンドレルの軸方向に沿う一方向への移動を許容し、反対方向への移動を規制する複数のかみ合い部を形成して、マンドレルの軸方向に直交するリング状のラチェット機構を構成するようにしてもよい。 The convex portion, stepped portion, flange portion and concave portion (groove portion) on the outer peripheral surface and / or inner peripheral surface of the mandrel 1 can also be used as a support part when the well drilling plug is transferred in the well. Moreover, it can also utilize as a site | part for attaching or fixing another member to the outer peripheral surface and / or inner peripheral surface of the mandrel 1. FIG. Moreover, when the mandrel 1 has a hollow part, it can be set as the seat surface holding the ball | bowl used in order to control the flow of a fluid. Further, the outer peripheral surface of the mandrel 1 is allowed to move in one direction along the axial direction of the mandrel in cooperation with the inner peripheral surface of the member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel 1. However, a plurality of meshing portions that restrict movement in the opposite direction may be formed to constitute a ring-shaped ratchet mechanism that is orthogonal to the axial direction of the mandrel.

〔マンドレルを形成する材料〕
　本発明の坑井掘削用プラグに備えられるマンドレル１を形成する材料は、特に限定されず、従来、坑井掘削用プラグに備えられるマンドレルを形成する材料として使用されている材料を使用することができる。例えば、金属材料(アルミニウム、スチール、ステンレス鋼等)、繊維、木、複合材及び樹脂などを挙げることができ、具体的には、炭素繊維等の強化材を含有する複合材、特に、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の重合体を含有する複合材などを挙げることができる。本発明の坑井掘削用プラグは、フラクチャリングを行った後には、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグであることから、マンドレル１が分解性材料から形成されるものであることが好ましい。 [Materials for forming mandrels]
The material forming the mandrel 1 provided in the plug for well excavation of the present invention is not particularly limited, and a material conventionally used as a material forming the mandrel provided in the plug for well excavation may be used. it can. For example, metal materials (aluminum, steel, stainless steel, etc.), fibers, wood, composite materials and resins can be mentioned. Specifically, composite materials containing reinforcing materials such as carbon fibers, particularly epoxy resins. And composite materials containing polymers such as phenol resins. The plug for well excavation of the present invention is a plug for well excavation that can reduce the cost of well drilling and shorten the process by facilitating the removal and securing the flow path after fracturing. Therefore, the mandrel 1 is preferably formed from a degradable material.

〔分解性材料〕
　本発明の坑井掘削用プラグにおいて、マンドレル１が分解性材料から形成されるものである場合、分解性材料としては、生分解性、加水分解性を有する分解性材料、更に他の何らかの方法によって化学的に分解することができる分解性材料を使用することができる。 (Degradable material)
In the well excavation plug of the present invention, when the mandrel 1 is formed from a degradable material, the degradable material may be a biodegradable or hydrolyzable degradable material, or any other method. Degradable materials that can be chemically degraded can be used.

　なお、従来坑井掘削用プラグに備えられるマンドレルとして汎用されているアルミニウム等の金属材料のように、大きな機械的な力を加えることにより、破壊、崩壊等物理的に分解する材料は、本発明の坑井掘削用プラグに備えられるマンドレル１を形成する分解性材料には該当しない。ただし、後述する分解性樹脂と金属材料との複合材にみられるように、重合度の低下等により本来の樹脂が有した強度が低下して脆くなった結果、極めて小さい機械的力を加えることによって簡単に崩壊し、形状を失うような材料は、前記の分解性材料に該当する。 In addition, a material that is physically decomposed such as broken or collapsed by applying a large mechanical force, such as a metal material such as aluminum that has been widely used as a mandrel provided in a well drilling plug, is provided by the present invention. This does not correspond to the degradable material forming the mandrel 1 provided in the plug for well drilling. However, as seen in composite materials of degradable resins and metal materials described later, the strength of the original resin is reduced due to a decrease in the degree of polymerization and the like, resulting in brittleness. The material that easily disintegrates and loses its shape corresponds to the degradable material.

　本発明の坑井掘削用プラグにおいて、マンドレル１が分解性材料から形成されるものである場合、後に詳述するように、好ましくは、所定温度以上の水によって分解する加水分解性材料である。また、分解性材料が、脂肪族ポリエステルであることがより好ましく、ポリグリコール酸（以下、「ＰＧＡ」ということがある。）であることが更に好ましい。すなわち、マンドレル１が、ＰＧＡから形成される坑井掘削用プラグが望ましいものである。さらに、分解性材料が、強化材を含有するものでもよく、他の配合成分を含有するものとすることもできる。 In the plug for well excavation of the present invention, when the mandrel 1 is formed from a degradable material, it is preferably a hydrolyzable material that is decomposed by water at a predetermined temperature or more as described in detail later. The degradable material is more preferably an aliphatic polyester, and further preferably polyglycolic acid (hereinafter sometimes referred to as “PGA”). That is, a well drilling plug in which the mandrel 1 is formed of PGA is desirable. Further, the decomposable material may contain a reinforcing material, or may contain other compounding components.

〔曲折部分の曲率半径〕
　本発明の坑井掘削用プラグにおいて、マンドレル１が分解性材料から形成されるものである場合、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行う観点から、マンドレル１における曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであるものとすることができる。本発明の坑井掘削用プラグは、マンドレル１における曲折部分の曲率半径が上記の範囲であることにより、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグである。すなわち、分解性材料から形成されるマンドレル１における曲折部分の曲率半径が小さすぎると、該曲折部分が、坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングに負荷される高圧力により破損するおそれがある。分解性材料から形成されるマンドレル１における曲折部分の曲率半径が大きすぎると、移行部（曲折部分を形成するためにマンドレル１の外径または内径が漸次変化する箇所）が長くなりすぎて所望の形状及び位置の曲折部分を形成できない場合がある。 [Curve radius of bent part]
In the well drilling plug of the present invention, when the mandrel 1 is formed from a degradable material, the load of a large load applied to the bent portion is reduced, and the transfer in the well and the blocking of the well hole are ensured. From the viewpoint of performing fracturing, the radius of curvature of the bent portion of the mandrel 1 can be 0.5 to 50 mm. The plug for well drilling according to the present invention is bent under the condition that the radius of curvature of the bent portion in the mandrel 1 is in the above range, so that the mining conditions such as deepening become increasingly severe and diverse. By reducing the load of heavy load on the part, it is possible to reliably transfer in the well, close the well hole and fracturing, and make it easy to remove and secure the flow path This is a well drilling plug that can reduce drilling costs and shorten the process. That is, if the radius of curvature of the bent portion of the mandrel 1 formed from a degradable material is too small, the bent portion may be damaged by high pressure applied to transfer in the well, blocking of the well hole, and fracturing. There is. If the radius of curvature of the bent portion of the mandrel 1 formed from a degradable material is too large, the transition portion (the portion where the outer diameter or inner diameter of the mandrel 1 gradually changes to form the bent portion) becomes too long and is desired. In some cases, the bent portion of the shape and position cannot be formed.

２．マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材
　本発明の坑井掘削用プラグは、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグである。すなわち、坑井掘削用プラグにおいて、該プラグの移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを効率的かつ確実に行うため、更に、取扱い性を改善するためなどの目的で、通常、マンドレルの外周面上に種々の部材が取り付けられる。それら種々の部材としては、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材、マンドレルの軸方向に沿う外周面上に取り付けられる部材、及び、マンドレルの軸方向に対してその他の方向に沿う外周面上に取り付けられる部材などがある。本発明は、マンドレル、または、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材（以下、「外周面上取付部材」ということがある。）の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とするものとすることができる。 2. The member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel The plug for well excavation of the present invention is a plug for well excavation comprising a mandrel and a member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel. is there. That is, in the well drilling plug, the outer peripheral surface of the mandrel is usually used for the purpose of efficiently and surely transporting the plug, blocking the well hole, and fracturing, and further improving the handling property. Various members are mounted on the top. These various members include a member attached on the outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, a member attached on the outer peripheral surface along the axial direction of the mandrel, and other directions along the axial direction of the mandrel. There are members attached on the outer peripheral surface. In the present invention, at least one of a mandrel or a member attached to an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel (hereinafter, also referred to as “an outer peripheral surface attaching member”) is formed of a degradable material, In addition, the radius of curvature of the bent portion may be 0.5 to 50 mm.

　本発明の坑井掘削用プラグは、外周面上取付部材について上記した特徴を有することにより、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグである。 The plug for well excavation according to the present invention has the above-described characteristics with respect to the mounting member on the outer peripheral surface, so that the mining conditions such as an increase in depth become increasingly severe and diverse, and the plug is applied to the bent portion. Expenses for well drilling by reducing the load of heavy loads, reliably transferring in the well, blocking and fracturing the well, and making it easy to remove and secure the flow path It is a plug for well drilling that can reduce or shorten the process.

　外周面上取付部材としては、従来、坑井掘削用プラグにおいて使用されている部材であれば特に限定されず、スリップ、ウエッジ、１対のリング状固定部材、及び、拡径可能な環状のゴム部材からなる群より選ばれる少なくとも１つが好ましく挙げられる。なお、これらの部材としては、それぞれの部材をマンドレルに取り付けるための取付部材を含む意味で部材と称するものである。 The mounting member on the outer peripheral surface is not particularly limited as long as it is a member conventionally used in a plug for well excavation, and includes a slip, a wedge, a pair of ring-shaped fixing members, and an annular rubber capable of expanding the diameter. Preferred is at least one selected from the group consisting of members. These members are referred to as members in the sense that they include attachment members for attaching the respective members to the mandrel.

〔スリップ及びウエッジ〕
　スリップ２ａ、２ｂとウエッジ３ａ、３ｂとの組み合わせ（図１Ａ、図１Ｂにおいては、スリップ２ａとウエッジ３ａとの組み合わせ、及び、スリップ２ｂとウエッジ３ｂとの組み合わせとして、２つのスリップとウエッジとの組み合わせが示されているが、坑井掘削用プラグに備えられるスリップとウエッジとの組み合わせは１つでもよいし、複数でもよい。）は、プラグと坑井孔との固定を行う手段として、坑井掘削用プラグにおいてそれ自体周知のものである。すなわち、金属、無機物、樹脂等の材料により形成されるスリップ２ａ、２ｂが、樹脂複合材等の材料により形成されるウエッジ３ａ、３ｂの斜面の上面に摺動可能に接触して置かれ、ウエッジ３ａ、３ｂが、マンドレル１の軸方向の力が加えられて移動することによって、スリップ２ａ、２ｂがウエッジ３ａ、３ｂの斜面の上面に乗り上げてマンドレル１の軸方向と直交する外方に移動し、該スリップ２ａ、２ｂのマンドレル１の軸方向と直交する最外方の周面が、坑井孔の内壁Ｈに当接して、プラグと坑井孔の内壁Ｈとの固定を行う。スリップ２ａ、２ｂには、プラグと坑井孔との間の空間の閉塞（シール）を一層確実なものとするために、坑井孔の内壁Ｈとの当接部に、１以上の凸部、段部、溝部、粗面（ギザギザ）などの曲折部分が設けられることがある。また、スリップ２ａ、２ｂは、予めマンドレル１の軸方向に直交する円周方向において所定の数に分割されているものでもよいし、図１に示すように、予め所定の数に分割されてはおらず、軸方向に沿う一端部から他端部に向かい途中で終了する切れ目を有するものでもよい。なお、この場合は、ウエッジ３ａ、３ｂにマンドレル１の軸方向の力が加えられて、ウエッジ３ａ、３ｂがスリップ２ａ、２ｂの下面に進入することにより、スリップ２ａ、２ｂが、前記の切れ目及びその延長線に沿って割られて分割し、次いで各分割片がマンドレル１の軸方向と直交する外方に移動するが、それ自体は周知の構造である。 [Slip and wedge]
Combinations of

slips

2a, 2b and

wedges

3a, 3b (in FIGS. 1A and 1B, combinations of slip 2a and wedge 3a, and combinations of slip 2b and wedge 3b, combinations of two slips and wedges However, the combination of the slip and the wedge provided in the well drilling plug may be one or plural.) As a means for fixing the plug and the well hole, Such plugs are well known per se. That is, slips 2a and 2b formed of a material such as a metal, an inorganic material, and a resin are slidably placed on the upper surfaces of the slopes of

wedges

3a and 3b formed of a material such as a resin composite material, and the wedge When the axial force of the mandrel 1 is applied to the 3a and 3b, the

slips

2a and 2b ride on the upper surfaces of the slopes of the

wedges

3a and 3b and move outwardly perpendicular to the axial direction of the mandrel 1. The outermost peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel 1 of the

slips

2a and 2b is in contact with the inner wall H of the well hole to fix the plug and the inner wall H of the well hole. The

slips

2a and 2b have one or more protrusions on the abutting portion with the inner wall H of the well hole in order to further ensure the blockage (seal) of the space between the plug and the well hole. A bent portion such as a stepped portion, a groove portion, or a rough surface (notched) may be provided. Further, the

slips

2a and 2b may be divided in advance into a predetermined number in the circumferential direction orthogonal to the axial direction of the mandrel 1, or may be divided into a predetermined number as shown in FIG. Instead, it may have a cut that ends in the middle from one end along the axial direction to the other end. In this case, the axial force of the mandrel 1 is applied to the

wedges

3a and 3b, and the

wedges

3a and 3b enter the lower surfaces of the

slips

2a and 2b, so that the

slips

2a and 2b Although it divides | segments along the extension line and divides | segments, each division | segmentation piece moves to the outward orthogonal to the axial direction of the mandrel 1, it is a known structure in itself.

〔１対のリング状固定部材〕
　ウエッジ３ａ、３ｂにマンドレル１の軸方向の力を加え移動させることができるように、少なくとも１つのスリップ２ａ、２ｂとウエッジ３ａ、３ｂとの組み合わせが、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの間に置かれることが好ましい。すなわち、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂは、マンドレル１の外周面上においてマンドレル１の軸方向に沿って摺動が可能で、相互の間隔を変更することができるように構成されており、ウエッジ３ａ、３ｂの軸方向に沿う端部に、直接または間接的に当接することにより、これらにマンドレル１の軸方向の力を加えることができるように構成されている。１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの各々の形状や大きさは、上記した機能を果たすことができる限り、特に制限されないが、ウエッジ３ａ、３ｂに対して、マンドレル１の軸方向の力を有効に加えることができる観点から、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂのウエッジ３ａ、３ｂに当接する側の各々の端面を平面状とすることが好ましい。１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの各々のリング状固定部材は、マンドレル１の外周面を完全に取り囲む円環状のものが好ましいが、周方向に切れ目や変形箇所を有するものでもよい。また、円環を周方向に分離した形状のものとして、所望により円環を形成するようにしたものでもよい。１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの各々のリング状固定部材は、複数のリングを軸方向に隣接して置くことにより、幅広の（マンドレル１の軸方向の長さが大きい。）リング状固定部材とすることもできる。 [A pair of ring-shaped fixing members]
The combination of at least one

slip

2a, 2b and

wedge

3a, 3b is made up of a pair of ring-shaped

fixing members

4a, 4b so that the axial force of the mandrel 1 can be applied to the

wedges

3a, 3b. It is preferred to be in between. That is, the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b are configured to be able to slide along the axial direction of the mandrel 1 on the outer peripheral surface of the mandrel 1 and to change the mutual interval. The axial force of the mandrel 1 can be applied to the

wedges

3a and 3b by directly or indirectly contacting the end portions along the axial direction of the

wedges

3a and 3b. The shape and size of each of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b are not particularly limited as long as they can fulfill the above-described functions. However, the axial force of the mandrel 1 is applied to the

wedges

3a and 3b. From the viewpoint of being able to add effectively, it is preferable that each end surface of the pair of ring-shaped

fixing members

4a, 4b on the side in contact with the

wedges

3a, 3b is planar. Each ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b is preferably an annular member that completely surrounds the outer peripheral surface of the mandrel 1, but may have a cut or a deformed portion in the circumferential direction. Further, as a ring having a shape separated in the circumferential direction, a ring may be formed if desired. Each of the ring-shaped fixing members of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b has a wide ring shape (the axial length of the mandrel 1 is large) by placing a plurality of rings adjacent to each other in the axial direction. It can also be a fixing member.

　１対のリング状固定部材４ａ、４ｂは、同じまたは類似の組成及び形状や構造を有するものでもよいし、組成及び形状や構造が異なるものでもよい。例えば、各々のリング状固定部材は、マンドレル１の軸方向の長さや外径が異なるものでもよい。また例えば、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの一方のリング状固定部材を、所望によりマンドレル１に対して摺動することができない状態に構成することができる。この場合、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの他方のリング状固定部材がマンドレル１の外周面上を摺動することによって、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの各々のリング状固定部材が、ウエッジ３ａ、３ｂの軸方向に沿う端部にそれぞれ当接する。１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの一方のリング状固定部材を、所望によりマンドレル１に対して摺動することができない状態にする構成は、特に制限されない。例えば、ｉ）マンドレル１と、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの一方のリング状固定部材とが一体に形成されているものとする（この場合は、当該リング状固定部材は、マンドレル１に対して常時摺動することができない。）、ｉｉ）ドッグクラッチ等のクラッチ構造やはめ合い構造を利用するものとする（この場合は、マンドレル１に対して摺動する状態と摺動することができない状態とを切り替えることができる。）、ｉｉｉ）分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面に雄ねじ構造を備え、１対のリング状固定部材の一方が、該雄ねじ構造と対向する雌ねじ構造をその内周面に備え、かつ、前記１対のリング状固定部材の一方は、前記マンドレルの軸方向に摺動することができない状態に固定されている、などの構成とすることができる。マンドレル１と、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの一方のリング状固定部材とが一体に形成されている坑井掘削用プラグとしては、一体成形により形成される坑井掘削用プラグ、または、機械加工により形成される坑井掘削用プラグが提供される。 The pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b may have the same or similar composition, shape, and structure, or may have different compositions, shapes, and structures. For example, each ring-shaped fixing member may have a different length and outer diameter in the axial direction of the mandrel 1. Further, for example, one ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b can be configured to be unable to slide with respect to the mandrel 1 as desired. In this case, the other ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a, 4b slides on the outer peripheral surface of the mandrel 1, whereby each of the pair of ring-shaped

fixing members

4a, 4b is fixed in a ring shape. The members abut on the end portions along the axial direction of the

wedges

3a and 3b, respectively. The configuration in which one ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b cannot slide with respect to the mandrel 1 as desired is not particularly limited. For example, i) The mandrel 1 and one ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b are integrally formed (in this case, the ring-shaped fixing member is the mandrel 1). Ii) A clutch structure such as a dog clutch or a fitting structure shall be used (in this case, sliding with respect to the mandrel 1) And iii) a mandrel formed of a degradable material has a male screw structure on the outer peripheral surface, and one of the pair of ring-shaped fixing members faces the male screw structure. A structure is provided on the inner peripheral surface, and one of the pair of ring-shaped fixing members is fixed in a state where it cannot slide in the axial direction of the mandrel. Door can be. As the well drilling plug in which the mandrel 1 and one ring-shaped fixing member of the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b are integrally formed, a well drilling plug formed by integral molding, or A well drilling plug formed by machining is provided.

　坑井掘削用プラグは、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂを複数対備えるものでもよい。この場合、スリップ２ａ、２ｂとウエッジ３ａ、３ｂとの組み合わせ、及び／または、後に詳述する拡径可能な環状のゴム部材５の、それぞれの１つ以上を別々にまたは組み合わせて、複数対のリング状固定部材４ａ、４ｂの間の位置に置かれるようにすることもできる。 The well excavation plug may include a plurality of pairs of the ring-shaped

fixing members

4a and 4b. In this case, a combination of the

slips

2a, 2b and the

wedges

3a, 3b and / or one or more of the diameter-expandable annular rubber members 5 which will be described in detail later are separately or combined to form a plurality of pairs. It can also be placed at a position between the ring-shaped

fixing members

4a and 4b.

〔拡径可能な環状のゴム部材〕
　坑井掘削用プラグは、マンドレル１の軸方向と直交する外周面上であって、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂの間の位置に、少なくとも１つの拡径可能な環状のゴム部材５を備えるものとすることができる。好ましくは、先に説明した１対のリング状固定部材４ａ、４ｂが、マンドレル１の軸方向に直交する外周面上に取り付けられる拡径可能な環状のゴム部材５を圧縮状態のまま固定するものとすることができる。すなわち、拡径可能な環状のゴム部材５は、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂに直接または間接的に当接することにより、マンドレル１の外周面上においてマンドレル１の軸方向の力を伝達され、その結果、マンドレル１の軸方向に圧縮され、軸方向の距離が縮小（縮径）することに伴い、マンドレル１の軸方向に直交する方向に拡径する。該環状のゴム部材５は、拡径して、軸方向に直交する方向の外方部が坑井孔の内壁Ｈと当接するとともに、軸方向に直交する方向の内方部がマンドレル１の外周面に当接することにより、プラグと坑井孔との間の空間を閉塞（シール）するものである。拡径可能な環状のゴム部材５は、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂによって圧縮状態のまま固定され、フラクチャリングが遂行されている間、坑井孔の内壁Ｈと当接状態を維持することができ、プラグと坑井孔とのシールを維持する機能を有するものである。 [A ring-shaped rubber member that can be expanded]
The well excavation plug is on the outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel 1 and at least one annular rubber member 5 capable of expanding the diameter at a position between the pair of ring-shaped

fixing members

4a, 4b. Can be provided. Preferably, the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b described above fix the annular rubber member 5 whose diameter can be expanded, which is mounted on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel 1, in a compressed state. It can be. That is, the ring-shaped rubber member 5 capable of expanding the diameter transmits the axial force of the mandrel 1 on the outer peripheral surface of the mandrel 1 by directly or indirectly contacting the pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b. As a result, the mandrel 1 is compressed in the axial direction, and the diameter in the direction orthogonal to the axial direction of the mandrel 1 is increased as the axial distance is reduced (reduced diameter). The annular rubber member 5 is expanded in diameter so that the outer portion in the direction orthogonal to the axial direction contacts the inner wall H of the well hole and the inner portion in the direction orthogonal to the axial direction is the outer periphery of the mandrel 1. By contacting the surface, the space between the plug and the well hole is closed (seal). The ring-shaped rubber member 5 capable of expanding the diameter is fixed in a compressed state by a pair of ring-shaped

fixing members

4a and 4b, and is maintained in contact with the inner wall H of the well hole while fracturing is performed. And has a function of maintaining a seal between the plug and the well hole.

　拡径可能な環状のゴム部材５は、上記した機能を有するものである限り、その材料、形状及び構造に制限はない。例えば、マンドレル１の軸方向に直交する周方向の断面が逆Ｕ字形の形状を有する環状のゴム部材５とすることにより、Ｕ字の先端部分がマンドレル１の軸方向に圧縮されるのに伴って逆Ｕ字形の頂点部に向かうように拡径することができる。拡径可能な環状のゴム部材５は、拡径したときに坑井孔の内壁Ｈに当接してプラグと坑井孔との間の空間を閉塞（シール）するとともに、拡径しないときにはプラグと坑井孔との間に空隙が存在するものであることから、マンドレル１の軸方向の長さが、マンドレル１の長さに対して、好ましくは１０～７０％、より好ましくは１５～６５％であり、これにより、本発明の坑井掘削用プラグは、十分なシール機能とを有するとともに、シール後には坑井孔とプラグとの固定補助の機能を果たすことができる。 As long as the diameter-expandable annular rubber member 5 has the above-described function, there is no limitation on its material, shape and structure. For example, when the annular rubber member 5 having a reverse U-shaped cross section in the circumferential direction orthogonal to the axial direction of the mandrel 1 is used, the U-shaped tip portion is compressed in the axial direction of the mandrel 1. Thus, the diameter can be increased toward the apex of the inverted U shape. The ring-shaped rubber member 5 capable of expanding the diameter abuts against the inner wall H of the well hole when the diameter is expanded and closes (seal) the space between the plug and the well hole. Since there is a void between the borehole, the axial length of the mandrel 1 is preferably 10 to 70%, more preferably 15 to 65% with respect to the length of the mandrel 1. Thus, the well excavation plug of the present invention has a sufficient sealing function and can also function to assist the fixing of the well hole and the plug after sealing.

　坑井掘削用プラグは、拡径可能な環状のゴム部材５を複数備えることができ、これによりプラグと坑井孔との間の空間を複数の位置で閉塞（シール）することができ、また、坑井孔とプラグとの固定補助の機能をより確実に果たすことができる。坑井掘削用プラグが、拡径可能な環状のゴム部材５を複数備える場合、複数の拡径可能な環状のゴム部材５の組成、形状または構造、マンドレル１の軸方向における位置、１対のリング状固定部材４ａ、４ｂとの相対的位置関係は、適宜選択することができる。 The well drilling plug can be provided with a plurality of annular rubber members 5 that can be expanded in diameter, whereby the space between the plug and the well hole can be closed (sealed) at a plurality of positions. The function of assisting in fixing the well hole and the plug can be more reliably performed. When the well drilling plug includes a plurality of annular rubber members 5 capable of expanding the diameter, the composition, shape or structure of the plurality of annular rubber members 5 capable of expanding the diameter, the position of the mandrel 1 in the axial direction, and a pair of The relative positional relationship with the ring-shaped

fixing members

4a and 4b can be selected as appropriate.

　拡径可能な環状のゴム部材５は、高深度地下の高温高圧の環境下において、フラクチャリングに伴う一層の高圧やフラクチャリング流体との接触によっても、シール機能の喪失が生じないことが求められるので、通常、耐熱、耐油及び耐水性に優れたゴム材料が好ましく、例えば、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム等が使用されることが多い。また、拡径可能な環状のゴム部材５は、例えば、積層ゴムなど複数のゴム部材から形成される構造のゴムであってもよいし、他の部材を積層した構造のものでもよい。さらに、拡径したときにプラグと坑井孔との間の空間の閉塞（シール）や坑井孔とプラグとの固定補助を一層確実なものとするために、坑井孔の内壁Ｈとの当接部に、１以上の凸部、段部、溝部、粗面（ギザギザ）などの曲折部分を設けてもよい。 The ring-shaped rubber member 5 capable of expanding the diameter is required not to lose the sealing function even in contact with a further high pressure or fracturing fluid accompanying fracturing in a high temperature and high pressure environment in a deep underground. Therefore, a rubber material excellent in heat resistance, oil resistance and water resistance is usually preferable, and for example, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, acrylic rubber and the like are often used. Further, the ring-shaped rubber member 5 capable of expanding the diameter may be, for example, rubber having a structure formed of a plurality of rubber members such as laminated rubber, or may have a structure in which other members are laminated. Furthermore, in order to further secure the blockage (seal) of the space between the plug and the well hole and the fixing aid between the well hole and the plug when the diameter is expanded, the inner wall H of the well hole The contact portion may be provided with one or more bent portions such as a convex portion, a step portion, a groove portion, and a rough surface (notched).

〔マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材を形成する材料〕
　本発明の坑井掘削用プラグに備えられる外周面上取付部材を形成する材料は、特に限定されず、従来、坑井掘削用プラグに備えられる該部材を形成する材料として使用されている材料を使用することができる。例えば、金属材料(アルミニウム、スチール、ステンレス鋼等)、繊維、木、複合材及び樹脂などを挙げることができ、具体的には、炭素繊維等の強化材を含有する複合材、特に、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の重合体を含有する複合材などを挙げることができる。本発明の坑井掘削用プラグは、フラクチャリングを行った後には、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグであることから、先にマンドレルについて説明したと同様に、外周面上取付部材の少なくとも１つが分解性材料から形成されるものであることが好ましい。 [Material for forming a member to be mounted on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel]
The material forming the outer peripheral surface mounting member provided in the plug for well excavation of the present invention is not particularly limited, and a material conventionally used as a material for forming the member provided in the plug for well excavation is used. Can be used. For example, metal materials (aluminum, steel, stainless steel, etc.), fibers, wood, composite materials and resins can be mentioned. Specifically, composite materials containing reinforcing materials such as carbon fibers, particularly epoxy resins. And composite materials containing polymers such as phenol resins. The plug for well excavation of the present invention is a plug for well excavation that can reduce the cost of well drilling and shorten the process by facilitating the removal and securing the flow path after fracturing. Thus, as described above for the mandrel, it is preferable that at least one of the outer peripheral surface mounting members is formed of a degradable material.

〔分解性材料〕
　本発明の坑井掘削用プラグにおいて、外周面上取付部材の少なくとも１つを形成する分解性材料としては、先にマンドレルに説明したと同様に、生分解性、加水分解性を有する分解性材料、更に他の何らかの方法によって化学的に分解することができる分解性材料を使用することができる。 (Degradable material)
In the plug for well excavation of the present invention, as the degradable material forming at least one of the mounting members on the outer peripheral surface, the degradable material having biodegradability and hydrolyzability as described in the mandrel above. In addition, degradable materials that can be chemically decomposed by some other method can be used.

〔曲折部分の曲率半径〕
　本発明の坑井掘削用プラグにおいて、外周面上取付部材の少なくとも１つが分解性材料から形成されるものである場合、分解性材料から形成される外周面上取付部材の曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行う観点から、外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであるものとすることができる。本発明の坑井掘削用プラグは、外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が上記の範囲であることにより、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削用プラグである。すなわち、分解性材料から形成される外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が小さすぎると、該曲折部分が、坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングに負荷される高圧力により破損するおそれがある。分解性材料から形成される外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が大きすぎると、移行部（曲折部分を形成するために外周面上取付部材の外径が漸次変化する箇所）が長くなりすぎて所望の形状及び位置の曲折部分を形成できない場合がある。 [Curve radius of bent part]
In the well excavation plug of the present invention, when at least one of the outer peripheral surface mounting members is formed from a degradable material, a large load is applied to the bent portion of the outer peripheral surface mounting member formed from the degradable material. The radius of curvature of the bent portion of the mounting member on the outer peripheral surface shall be 0.5 to 50 mm from the viewpoint of reducing the load on the well and reliably carrying out the transfer in the well, blocking the well hole, and fracturing. Can do. The plug for well excavation of the present invention is such that the curvature radius of the bent portion of the mounting member on the outer peripheral surface is in the above range, so that the mining conditions such as deepening are becoming more severe and diverse. Therefore, it is possible to reduce the load of a large load applied to the bent portion, reliably transfer in the well, close the well hole and fracture, and facilitate the removal and securing of the flow path. This is a well drilling plug that can reduce the cost of well drilling and shorten the process. That is, if the radius of curvature of the bent portion of the mounting member on the outer peripheral surface formed from a degradable material is too small, the bent portion is caused by high pressure applied to transfer in the well, blocking of the well hole, and fracturing. There is a risk of damage. If the radius of curvature of the bent portion of the mounting member on the outer peripheral surface formed from a degradable material is too large, the transition portion (where the outer diameter of the mounting member on the outer peripheral surface gradually changes to form the bent portion) becomes longer. In some cases, a bent portion having a desired shape and position cannot be formed.

３．分解性材料
　本発明のマンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグは、マンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする。分解性材料について、以下詳述する。 3. Decomposable material The plug for well excavation provided with the mandrel of the present invention and the outer peripheral surface mounting member has at least one of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member formed of a degradable material, and the curvature of the bent portion. The radius is 0.5 to 50 mm. The decomposable material will be described in detail below.

　本発明のマンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つを形成する分解性材料とは、例えば、フラクチャリング流体が使用される土壌中の微生物によって分解される生分解性、または、フラクチャリング流体中の溶媒、特に、水によって、更に所望により酸またはアルカリによって分解する加水分解性を有する分解性材料などがあるが、更に他の何らかの方法によって化学的に分解することができる分解性材料であってもよい。好ましくは、所定温度以上の水によって分解する加水分解性材料である。なお、先に説明したように、従来坑井掘削用プラグにおいて汎用されているアルミニウム等の金属材料など、大きな機械的な力を加えることにより破壊、崩壊等物理的に分解する材料は、分解性材料には該当しないが、後述する分解性樹脂と金属材料との複合材にみられるように、重合度の低下等により本来の樹脂が有した強度が低下して脆くなった結果、極めて小さい機械的力を加えることによって簡単に崩壊し、形状を失うような材料は、前記の分解性材料に該当する。 The degradable material forming at least one of the mandrel or the outer peripheral mounting member of the present invention is, for example, biodegradable that is degraded by microorganisms in the soil in which the fracturing fluid is used, or in the fracturing fluid A degradable material that can be chemically decomposed by some other method, including hydrolyzable degradable materials that are decomposed by water, particularly water, and optionally by acid or alkali. Also good. Preferably, it is a hydrolyzable material that decomposes with water at a predetermined temperature or higher. In addition, as described above, materials that physically break down such as destruction and collapse by applying a large mechanical force, such as metal materials such as aluminum, which have been widely used in well drilling plugs, are degradable. Although not applicable to materials, as seen in composite materials of degradable resins and metal materials described later, the strength of the original resin decreased due to a decrease in the degree of polymerization, etc., resulting in brittleness. A material that easily collapses and loses its shape by applying an appropriate force corresponds to the degradable material.

〔分解性樹脂〕
　本発明のマンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つを形成する分解性材料としては、高深度地下の高温高圧の環境において所期の強度を有すると同時に、分解性に優れることが求められことから、分解性樹脂が好ましい。分解性樹脂とは、先に説明したように生分解性、加水分解性、更にその他の方法によって化学的に分解することができる樹脂を意味する。分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ－ε－カプロラクトン等の脂肪族ポリエステルやポリビニルアルコール（ケン化度８０～９５モル％程度の部分ケン化ポリビニルアルコールなど）などが挙げられるが、より好ましくは脂肪族ポリエステルである。すなわち、分解性材料は、脂肪族ポリエステルであることが好ましい。分解性樹脂は、単独でまたは２種以上をブレンド等により組み合わせて使用することもできる。また、分解性材料から形成される外周面上取付部材が、拡径可能な環状のゴム部材である場合は、分解性材料として、例えば、脂肪族ポリエステル系ゴム、ポリウレタンゴム、天然ゴム、ポリイソプレン、アクリルゴム、脂肪族ポリエステルゴム、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー等の分解性ゴムを使用することができる。 (Degradable resin)
The decomposable material forming at least one of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member of the present invention is required to have a desired strength in a high-temperature and high-pressure environment in a deep underground and at the same time be excellent in decomposability. Therefore, a degradable resin is preferable. The degradable resin means a resin that can be chemically decomposed by biodegradability, hydrolyzability, and other methods as described above. Examples of the degradable resin include aliphatic polyesters such as polylactic acid, polyglycolic acid, poly-ε-caprolactone, and polyvinyl alcohol (such as partially saponified polyvinyl alcohol having a saponification degree of about 80 to 95 mol%). Is more preferably an aliphatic polyester. That is, the degradable material is preferably an aliphatic polyester. Decomposable resins can be used alone or in combination of two or more by blending or the like. In addition, when the mounting member on the outer peripheral surface formed of a decomposable material is an annular rubber member capable of expanding the diameter, examples of the decomposable material include aliphatic polyester rubber, polyurethane rubber, natural rubber, polyisoprene. Decomposable rubbers such as acrylic rubber, aliphatic polyester rubber, polyester-based thermoplastic elastomer, and polyamide-based thermoplastic elastomer can be used.

〔脂肪族ポリエステル〕
　脂肪族ポリエステルは、例えば、オキシカルボン酸及び／またはラクトンの単独重合または共重合、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとのエステル化反応、脂肪族ジカルボン酸と、脂肪族ジオールと、オキシカルボン酸及び／またはラクトンとの共重合により得られる脂肪族ポリエステルであり、温度２０～１００℃程度の水に速やかに溶解するものが好ましい。 [Aliphatic polyester]
The aliphatic polyester includes, for example, homopolymerization or copolymerization of oxycarboxylic acid and / or lactone, esterification reaction of aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diol, aliphatic dicarboxylic acid, aliphatic diol, oxycarboxylic acid and An aliphatic polyester obtained by copolymerization with lactone and / or one that dissolves rapidly in water at a temperature of about 20 to 100 ° C. is preferable.

　オキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等の炭素数２～８の脂肪族ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。ラクトンとしては、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、ε－カプロラクトン等の炭素数３～１０のラクトンなどが挙げられる。 Examples of the oxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, malic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxypentanoic acid, hydroxycaproic acid, hydroxyheptanoic acid, hydroxyoctanoic acid, and other aliphatic hydroxycarboxylic acids having 2 to 8 carbon atoms. Is mentioned. Examples of the lactone include lactones having 3 to 10 carbon atoms such as propiolactone, butyrolactone, valerolactone, and ε-caprolactone.

　脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸等の炭素数２～８の脂肪族飽和ジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸等の炭素数４～８の脂肪族不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の炭素数２～６のアルキレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等の炭素数２～４のポリアルキレングリコールなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include aliphatic saturated dicarboxylic acids having 2 to 8 carbon atoms such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid and adipic acid, and aliphatic acids having 4 to 8 carbon atoms such as maleic acid and fumaric acid. And unsaturated dicarboxylic acid. Examples of the aliphatic diol include alkylene glycols having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, and hexanediol, and polyalkylene glycols having 2 to 4 carbon atoms such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polybutylene glycol. Can be mentioned.

　これらのポリエステルを形成する成分は、それぞれ単独でまたは２種以上組み合わせて使用することもできる。また、分解性樹脂としての性質を失わない限り、テレフタル酸等の芳香族であるポリエステルを形成する成分を組み合わせて使用することもできる。 These components forming the polyester can be used alone or in combination of two or more. Moreover, as long as the property as a degradable resin is not lost, it can also be used combining the component which forms polyesters which are aromatic, such as terephthalic acid.

　特に好ましい分解性樹脂である脂肪族ポリエステルとしては、ポリ乳酸（以下、「ＰＬＡ」ということがある。）やＰＧＡ等のヒドロキシカルボン酸系脂肪族ポリエステル；ポリ－ε－カプロラクトン（以下、「ＰＣＬ」ということがある。）等のラクトン系脂肪族ポリエステル；ポリエチレンサクシネートやポリブチレンサクシネート等のジオール・ジカルボン酸系脂肪族ポリエステル；これらの共重合体、例えば、グリコール酸・乳酸共重合体（以下、「ＰＧＬＡ」ということがある。）；並びに、これらの混合物；などが挙げられる。また、ポリエチレンアジペート／テレフタレート等の芳香族成分を組み合わせて使用する脂肪族ポリエステルを挙げることもできる。 Examples of aliphatic polyesters that are particularly preferred degradable resins include polycarboxylic acid-based aliphatic polyesters such as polylactic acid (hereinafter sometimes referred to as “PLA”) and PGA; poly-ε-caprolactone (hereinafter referred to as “PCL”). Lactone aliphatic polyesters such as polyethylene succinates and polybutylene succinates; diol / dicarboxylic acid aliphatic polyesters such as polyethylene succinates; copolymers thereof such as glycolic acid / lactic acid copolymers (hereinafter referred to as , "PGLA"), as well as mixtures thereof. Moreover, the aliphatic polyester which combines and uses aromatic components, such as a polyethylene adipate / terephthalate, can also be mentioned.

　マンドレルまたは外周面上取付部材に求められる強度や分解性の観点から、脂肪族ポリエステルが、ＰＧＡ、ＰＬＡ及びＰＧＬＡからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが最も好ましく、ＰＧＡが更に好ましい。なお、ＰＧＡとしては、グリコール酸の単独重合体のほかに、グリコール酸繰り返し単位を５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上、最も好ましくは９９質量％以上であり、とりわけ好ましくは９９．５質量％以上有する共重合体を包含する。また、ＰＬＡとしては、Ｌ－乳酸またはＤ－乳酸の単独重合体のほかに、Ｌ－乳酸またはＤ－乳酸の繰り返し単位を５０質量％以上、好ましくは７５質量％以上、より好ましくは８５質量％以上、更に好ましくは９０質量％以上有する共重合体を包含し、また、ポリ－Ｌ－乳酸とポリ－Ｄ－乳酸の混合により得られるステレオコンプレックス型ポリ乳酸でもよい。ＰＧＬＡとしては、グリコール酸繰り返し単位と乳酸繰り返し単位の比率（質量比）が、９９：１～１：９９、好ましくは９０：１０～１０：９０、より好ましくは８０：２０～２０：８０である共重合体を使用することができる。 From the viewpoint of strength and degradability required for the mandrel or the outer peripheral surface mounting member, the aliphatic polyester is most preferably at least one selected from the group consisting of PGA, PLA and PGLA, and more preferably PGA. As PGA, in addition to the homopolymer of glycolic acid, the glycolic acid repeating unit is 50% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 85% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more. It includes 95% by mass or more, most preferably 99% by mass or more, and particularly preferably 99.5% by mass or more of a copolymer. As PLA, in addition to a homopolymer of L-lactic acid or D-lactic acid, a repeating unit of L-lactic acid or D-lactic acid is 50% by mass or more, preferably 75% by mass or more, more preferably 85% by mass. As mentioned above, a stereocomplex polylactic acid including a copolymer having 90% by mass or more, and obtained by mixing poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid may be used. As PGLA, the ratio (mass ratio) of glycolic acid repeating units to lactic acid repeating units is 99: 1 to 1:99, preferably 90:10 to 10:90, more preferably 80:20 to 20:80. Copolymers can be used.

（溶融粘度）
　脂肪族ポリエステル、好ましくはＰＧＡ、ＰＬＡまたはＰＧＬＡとしては、溶融粘度が通常５０～５０００Ｐａ・ｓ、好ましくは１５０～３０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは３００～１５００Ｐａ・ｓであるものを使用することができる。溶融粘度は、温度２４０℃、せん断速度１２２ｓｅｃ-1において測定するものである。溶融粘度が小さすぎると、坑井掘削用プラグに備えられるマンドレルに求められる強度が不足する場合がある。溶融粘度が大きすぎると、例えば、マンドレルを製造するために高い溶融温度が必要となり、脂肪族ポリエステルが熱劣化するおそれがあったり、分解性が不十分となったりすることがある。前記の溶融粘度は、キャピラリー（直径１ｍｍφ×長さ１０ｍｍ）を装着したキャピログラフ（株式会社東洋精機製作所製の「キャピログラフ１－Ｃ」）を使用して、試料約２０ｇを所定温度（２４０℃）にて５分間保持した後、せん断速度１２２ｓｅｃ^-1の条件で測定を行うものである。 (Melt viscosity)
As the aliphatic polyester, preferably PGA, PLA or PGLA, those having a melt viscosity of usually 50 to 5000 Pa · s, preferably 150 to 3000 Pa · s, more preferably 300 to 1500 Pa · s can be used. The melt viscosity is measured at a temperature of 240 ° C. and a shear rate of 122 sec-1. If the melt viscosity is too small, the strength required for the mandrel provided in the well drilling plug may be insufficient. If the melt viscosity is too large, for example, a high melting temperature is required to produce a mandrel, and the aliphatic polyester may be thermally deteriorated or the decomposability may be insufficient. The melt viscosity is about 20 g of sample at a predetermined temperature (240 ° C.) using a capillograph (“Capillograph 1-C” manufactured by Toyo Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) equipped with a capillary (diameter 1 mmφ × length 10 mm). For 5 minutes, and then the measurement is performed under the condition of a shear rate of 122 sec ⁻¹ .

　特に好ましい脂肪族ポリエステルであるＰＧＡとしては、例えば固化押出成形により成形を行う際に割れが生じにくいなどの成形性等の観点から、重量平均分子量が１８００００～３０００００、かつ、温度２７０℃、せん断速度１２２ｓｅｃ^-1で測定した溶融粘度が７００～２０００Ｐａ・ｓであるＰＧＡがより好適である。中でも好ましいＰＧＡは、重量平均分子量が１９００００～２４００００、かつ、温度２７０℃、せん断速度１２２ｓｅｃ^-1で測定した溶融粘度が８００～１２００Ｐａ・ｓであるＰＧＡである。溶融粘度は、先に説明した方法に準じて（測定温度を２７０℃とする。）測定する。前記の重量平均分子量は、１０ｍｇのＰＧＡの試料を、トリフルオロ酢酸ナトリウムを５ｍＭの濃度で溶解させたヘキサフルオロイソプロパノール(ＨＦＩＰ)に、溶解させて１０ｍＬとした後、メンブレンフィルタ―で濾過して得た試料溶液の１０μｌを使用して、下記条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定するものである。
＜ＧＰＣ測定条件＞
装置：株式会社島津製作所製のＳｈｉｍａｚｕ　ＬＣ－９Ａ
カラム：昭和電工株式会社製のＨＦＩＰ－８０６Ｍ　２本(直列接続)＋プレカラム：ＨＦＩＰ－ＬＧ　１本
カラム温度：４０℃
溶離液：トリフルオロ酢酸ナトリウムを５ｍＭの濃度で溶解させたＨＦＩＰ溶液
流速：１ｍＬ／分
検出器：示差屈折率計
分子量校正：分子量の異なる標準分子量のポリメタクリル酸メチル５種（ＰＯＬＹＭＥＲ　ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ　Ｌｔｄ．製）を用いて作成した分子量の検量線データを使用。 PGA, which is a particularly preferred aliphatic polyester, has a weight average molecular weight of 180,000 to 300,000, a temperature of 270 ° C., a shear rate, for example, from the viewpoint of moldability such that cracking is less likely to occur during molding by solidification extrusion molding. PGA having a melt viscosity of 700 to 2000 Pa · s measured at 122 sec ⁻¹ is more preferable. Among them, PGA having a weight average molecular weight of 190,000 to 240000, a temperature of 270 ° C., and a melt viscosity measured at a shear rate of 122 sec ⁻¹ is 800 to 1200 Pa · s. The melt viscosity is measured according to the method described above (the measurement temperature is 270 ° C.). The weight average molecular weight is obtained by dissolving 10 mg of PGA sample in hexafluoroisopropanol (HFIP) in which sodium trifluoroacetate is dissolved at a concentration of 5 mM to 10 mL, and then filtering with a membrane filter. 10 μl of the sample solution was measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
<GPC measurement conditions>
Apparatus: Shimazu LC-9A manufactured by Shimadzu Corporation
Column: Showa Denko HFIP-806M 2 (in series connection) + Precolumn: HFIP-LG 1 Column temperature: 40 ° C
Eluent: HFIP solution in which sodium trifluoroacetate is dissolved at a concentration of 5 mM Flow rate: 1 mL / min Detector: Differential refractometer Molecular weight calibration: Polymethyl methacrylate of 5 standard molecular weights with different molecular weights (manufactured by POLYMER LABORATORIES Ltd.) ) Is used for the molecular weight calibration curve data.

〔他の配合成分〕
　分解性材料、好ましくは分解性樹脂、より好ましくは脂肪族ポリエステル、更に好ましくはＰＧＡには、本発明の目的を阻害しない範囲で、更に他の配合成分として、樹脂材料（分解性材料が分解性樹脂である場合は、他の樹脂）や、安定剤、分解促進剤または分解抑制剤、強化材等の各種添加剤を含有させ、または配合してもよい。分解性材料が、強化材を含有することが好ましく、この場合、分解性材料は、複合材ということができる。分解性材料が、分解性樹脂である場合は、いわゆる強化樹脂である。強化樹脂から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材は、好ましくは、強化材を含有する脂肪族ポリエステルから形成されるものである。 [Other ingredients]
A degradable material, preferably a degradable resin, more preferably an aliphatic polyester, and even more preferably PGA, is a resin material (degradable material is degradable), as long as it does not impair the object of the present invention. In the case of a resin, other additives such as other resins), a stabilizer, a decomposition accelerator or a decomposition inhibitor, and a reinforcing material may be contained or blended. The degradable material preferably contains a reinforcing material. In this case, the degradable material can be referred to as a composite material. When the degradable material is a degradable resin, it is a so-called reinforced resin. The mandrel or outer peripheral surface mounting member formed from a reinforced resin is preferably formed from an aliphatic polyester containing a reinforcing material.

〔強化材〕
　強化材としては、従来、機械的強度や耐熱性の向上を目的として樹脂材料等の強化材として使用されている材料を使用することができ、繊維状強化材や、粒状または粉末状強化材を使用することができる。強化材は、分解性樹脂等の分解性材料１００質量部に対して、通常１５０質量部以下、好ましくは１０～１００質量部の範囲で含有させることができる。 (Reinforcement material)
As the reinforcing material, it is possible to use a material that has been conventionally used as a reinforcing material such as a resin material for the purpose of improving mechanical strength and heat resistance, such as a fibrous reinforcing material or a granular or powdered reinforcing material. Can be used. The reinforcing material can be contained in an amount of usually 150 parts by mass or less, preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a degradable material such as a degradable resin.

　繊維状強化材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化珪素繊維、硼素繊維、チタン酸カリ繊維等の無機繊維状物；ステンレス、アルミニウム、チタン、鋼、真鍮等の金属繊維状物；アラミド繊維、ケナフ繊維、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の高融点有機質繊維状物質；などが挙げられる。繊維状強化材としては、長さが１０ｍｍ以下、より好ましくは１～６ｍｍ、更に好ましくは１．５～４ｍｍである短繊維が好ましく、また、無機繊維状物が好ましく使用され、ガラス繊維が特に好ましい。 Examples of fibrous reinforcing materials include glass fibers, carbon fibers, asbestos fibers, silica fibers, alumina fibers, zirconia fibers, boron nitride fibers, silicon nitride fibers, boron fibers, potassium titanate fibers, and the like; stainless steel, aluminum Metal fiber materials such as titanium, steel and brass; high melting point organic fiber materials such as aramid fiber, kenaf fiber, polyamide, fluororesin, polyester resin and acrylic resin; and the like. As the fibrous reinforcing material, short fibers having a length of 10 mm or less, more preferably 1 to 6 mm, and further preferably 1.5 to 4 mm are preferable, inorganic fibrous materials are preferably used, and glass fibers are particularly preferable. preferable.

　粒状または粉末状強化材としては、マイカ、シリカ、タルク、アルミナ、カオリン、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、フェライト、クレー、ガラス粉、酸化亜鉛、炭酸ニッケル、酸化鉄、石英粉末、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等を用いることができる。強化材は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。強化材は、必要に応じて、集束剤または表面処理剤により処理されていてもよい。 Granular or powdery reinforcing materials include mica, silica, talc, alumina, kaolin, calcium sulfate, calcium carbonate, titanium oxide, ferrite, clay, glass powder, zinc oxide, nickel carbonate, iron oxide, quartz powder, magnesium carbonate, Barium sulfate or the like can be used. The reinforcing materials can be used alone or in combination of two or more. The reinforcing material may be treated with a sizing agent or a surface treatment agent as necessary.

〔複合材〕
　分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材としては、分解性材料と金属または無機物との複合材により形成されるものとすることができる。具体的には、ＰＧＡを始めとする分解性樹脂等の分解性材料からなる母材に、所定形状の窪み等の凹部を設け、該凹部の形状に合致する形状の金属（金属片等）または無機物をはめ込んで、これらを接着剤で固定したり、金属片や無機物と母材が固定状態を維持できるように針金、繊維等を巻きつけて固定したりしてなるものが挙げられる。 [Composite material]
The mandrel or outer peripheral surface mounting member formed from a degradable material may be formed of a composite material of a degradable material and a metal or an inorganic material. Specifically, a base material made of a degradable material such as a degradable resin such as PGA is provided with a recess such as a recess having a predetermined shape, and a metal (metal piece or the like) having a shape matching the shape of the recess or Examples include those in which an inorganic substance is inserted and fixed with an adhesive, or a metal piece or an inorganic substance and a base material are wound and fixed so as to maintain a fixed state.

４．曲折部分の曲率半径
　本発明のマンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグは、マンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする。すなわち、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍである。以下、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つの曲折部分の曲率半径について詳述する。 4). The radius of curvature of the bent portion In the well drilling plug including the mandrel of the present invention and the outer peripheral surface mounting member, at least one of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member is formed of a degradable material, and the bent portion thereof The curvature radius is 0.5 to 50 mm. That is, the radius of curvature of the bent portion of the mandrel formed from the degradable material or the mounting member on the outer peripheral surface is 0.5 to 50 mm. Hereinafter, the radius of curvature of at least one bent portion of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member formed from the degradable material will be described in detail.

　先に説明したように、坑井掘削用プラグに備えられるマンドレル、または外周面上取付部材、例えば、スリップ、ウエッジ、１対のリング状固定部材や、拡径可能な環状のゴム部材などには、凸部、段部、フランジ部、溝部等の曲折部分が設けられていることがある。さらに、これらの曲折部分は、マンドレルの外周面及び外周面上取付部材の内周面に、該部材のマンドレルの軸方向に沿う一方向への移動を許容し、反対方向への移動を規制する複数のかみ合い部を形成する、マンドレルの軸方向に直交するリング状のラチェット機構を構成するものとすることができる。また、外周面上取付部材、該外周面上取付部材をマンドレルに取り付けるための取付部材、またはマンドレルには、ねじ部（雄ねじ構造または雌ねじ構造）が設けられていることがあり、ねじ部にはいうまでもなく、ねじ山及びねじ底の曲折部分がある。したがって、本発明の坑井掘削用プラグは、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における凸部、段部、フランジ部、溝部、ねじ山及びねじ底等の曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることに特徴を有する。また、分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面にラチェット機構のかみ合い部を備え、該かみ合い部の曲率半径が０．５～５０ｍｍであるものとすることもできる。 As described above, the mandrel provided in the plug for well excavation, or an outer peripheral mounting member, such as a slip, a wedge, a pair of ring-shaped fixing members, an annular rubber member capable of expanding the diameter, etc. In some cases, bent portions such as convex portions, step portions, flange portions, and groove portions are provided. Further, these bent portions allow movement of the mandrel in one direction along the axial direction of the mandrel on the outer peripheral surface of the mandrel and the inner peripheral surface of the mounting member on the outer peripheral surface, and restrict movement in the opposite direction. A ring-shaped ratchet mechanism that forms a plurality of meshing portions and is orthogonal to the axial direction of the mandrel can be configured. In addition, the outer peripheral surface mounting member, the mounting member for mounting the outer peripheral surface mounting member to the mandrel, or the mandrel may be provided with a screw portion (male screw structure or female screw structure). Needless to say, there are threads and bent portions of the screw bottom. Therefore, the well excavation plug of the present invention has a mandrel formed from a degradable material or a curvature radius of a bent portion such as a convex portion, a step portion, a flange portion, a groove portion, a screw thread, and a screw bottom in an outer peripheral surface mounting member. Is 0.5 to 50 mm. Further, the mandrel formed of the decomposable material may include a meshing portion of a ratchet mechanism on the outer peripheral surface, and the curvature radius of the meshing portion may be 0.5 to 50 mm.

　すなわち、本発明のマンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグは、マンドレルと外周面上取付部材とが共同して、坑井孔を閉塞し、フラクチャリングを可能とする。したがって、坑井掘削用プラグに備えられるマンドレルと外周面上取付部材には、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができるために、坑井内の環境下において破損を生じない所要の機械的特性（引張特性及び／または圧縮特性）を有し得るものであることが求められる。例えば、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングに際しては、閉塞空間に数トン程度の圧力がかかり、外周面上取付部材には、高圧力に対応する引張圧力及び／または圧縮圧力がかかる。特に、凸部、段部、溝部、ねじ山及びねじ底、更にはフランジ部やラチェット機構のかみ合い部等の曲折部分には、応力集中が生じ、一層大きな引張圧力及び／または圧縮圧力がかかる。 That is, the well excavation plug including the mandrel and the outer peripheral surface mounting member of the present invention allows the mandrel and the outer peripheral surface mounting member to jointly close the well and enable fracturing. Therefore, the mandrel and the mounting member on the outer peripheral surface provided in the plug for well drilling are subjected to a heavy load applied to the bent portion under the increasingly severe and diverse mining conditions such as deepening. The required mechanical properties (tensile properties and / or compression) that do not cause damage in the environment of the well. It is required to have a characteristic). For example, when closing and fracturing a well hole, a pressure of about several tons is applied to the closed space, and a tension pressure and / or a compression pressure corresponding to a high pressure is applied to the mounting member on the outer peripheral surface. In particular, stress concentration occurs at convex portions, stepped portions, groove portions, screw threads and screw bottoms, and bent portions such as flange portions and meshing portions of the ratchet mechanism, and a greater tensile pressure and / or compressive pressure is applied.

　本発明の坑井掘削用プラグは、フラクチャリング終了後における、マンドレルまたは外周面上取付部材の除去や流路の確保を容易にするために、マンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも一部が、分解性材料から形成される。脂肪族ポリエステル等の分解性樹脂等の分解性材料は、従来、坑井掘削用プラグを形成する材料として使用されてきたアルミニウム等の金属材料と比較すると、坑井内の環境下における機械的特性が小さい場合が多い。しかしながら、本発明においては、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることによって、坑井内の環境下において破損を生じない所要の機械的特性（引張特性及び／または圧縮特性）を有することができる。なお、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径とは、曲折部分が曲率半径の異なる複数の曲面から構成されているものである場合は、曲折部分における最小の曲率半径を意味する。 In order to facilitate the removal of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member and the securing of the flow path after the completion of fracturing, the well drilling plug of the present invention has at least a part of the mandrel or the outer peripheral surface mounting member. Formed from degradable material. Compared with metal materials such as aluminum, which are conventionally used as materials for forming well drilling plugs, degradable materials such as degradable resins such as aliphatic polyester have mechanical properties under the environment in the wells. Often small. However, in the present invention, since the radius of curvature of the bent portion of the mandrel formed from the degradable material or the mounting member on the outer peripheral surface is 0.5 to 50 mm, it is necessary to prevent damage in the environment of the well. It can have mechanical properties (tensile properties and / or compression properties). Note that the curvature radius of the bent portion of the mandrel or outer peripheral surface mounting member formed from a degradable material is the minimum in the bent portion when the bent portion is composed of a plurality of curved surfaces having different curvature radii. Means the radius of curvature.

　坑井内の環境下において破損を生じない所要の機械的特性（引張特性及び／または圧縮特性）を確実に有することにより、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行う観点から、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分の曲率半径は、好ましくは１～４０ｍｍ、より好ましくは３～３６ｍｍ、更に好ましくは５～３２ｍｍの範囲である。 By having the required mechanical properties (tensile properties and / or compressive properties) that do not cause damage in the environment of the well, it is possible to reduce the load of the heavy load on the bent part and reliably transfer it in the well. From the viewpoint of closing and fracturing the well hole, the radius of curvature of the bent portion of the mandrel formed from the degradable material or the mounting member on the outer peripheral surface is preferably 1 to 40 mm, more preferably 3 to 36 mm, The range is preferably 5 to 32 mm.

　なお、本発明の坑井掘削用プラグにおいて、分解性材料から形成されるマンドレルまたは分解性材料から形成される外周面上取付部材が、複数の曲折部分を有するものである場合、すべての曲折部分について、曲率半径が０．５～５０ｍｍであるものとしてもよいが、坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングにおいて、より大きな荷重が負荷される曲折部分の曲率半径を前記の範囲であるものとしてもよい。 In the well excavation plug of the present invention, when the mandrel formed from the degradable material or the mounting member on the outer peripheral surface formed from the degradable material has a plurality of bent portions, all the bent portions The radius of curvature may be 0.5 to 50 mm, but the radius of curvature of the bent portion to which a larger load is applied in the transfer in the well, blockage of the well hole, and fracturing is within the above range. There may be.

　また、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分が、凸部、段部、フランジ部、ラチェット機構のかみ合い部、溝部、ねじ山及びねじ底からなる群より選ばれる少なくとも１つであり、曲折部分が、更にテーパー部を有する場合は、大きな荷重の負荷を軽減できる場合があることから、テーパー部の高さが１ｍｍ以上であることが好ましいことがあり、より好ましくは２～５０ｍｍ、更に好ましくは３～４５ｍｍ、特に好ましくは５～４０ｍｍの範囲である。ここで、テーパー部とは、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材における曲折部分における最小の曲率半径を有する箇所を除く部分のマンドレル軸方向に沿う長さをいう。 Further, the bent part of the mandrel formed from the degradable material or the mounting member on the outer peripheral surface is at least selected from the group consisting of a convex part, a step part, a flange part, a meshing part of a ratchet mechanism, a groove part, a screw thread, and a screw bottom. In the case where the bent portion further has a tapered portion, it may be preferable that the height of the tapered portion is 1 mm or more, more preferably because the load of a large load may be reduced. The range is 2 to 50 mm, more preferably 3 to 45 mm, and particularly preferably 5 to 40 mm. Here, a taper part means the length in alignment with the mandrel axial direction of the part except the part which has the minimum curvature radius in the bending part in the mandrel formed from a degradable material, or an outer peripheral surface attachment member.

　図２は、分解性樹脂であるＰＧＡから形成した、曲折部分としてフランジ部〔厚み（Ａ）：３０ｍｍ）を有するマンドレルの一具体例の模式図である。この具体例においては、丸棒状（パイプ状）のマンドレルの下方に径が大きい丸棒状のフランジ部が、曲率半径Ｒｍｍ、かつ、テーパー部の高さＴｍｍのテーパー部を経て接続された形状となっている。上部の丸棒状の最上端を固定して、フランジ部に４５ｋＮの荷重を加える（フラクチャリング時に負荷される圧力に起因する引張力に相当する。）。曲率半径Ｒ（単位：ｍｍ）とテーパー部の高さＴ（単位：ｍｍ）とを変化させて、フランジ部にかかる引張応力（単位：ＭＰａ）を測定した結果を、表１に示す。 FIG. 2 is a schematic view of a specific example of a mandrel having a flange portion (thickness (A): 30 mm) as a bent portion formed from PGA which is a degradable resin. In this specific example, a round bar-like flange part having a large diameter is connected to a round bar-like (pipe-like) mandrel via a taper part having a radius of curvature Rmm and a height Tmm of the taper part. ing. The upper end of the upper round bar is fixed, and a load of 45 kN is applied to the flange portion (corresponding to the tensile force caused by the pressure applied during fracturing). Table 1 shows the results of measuring the tensile stress (unit: MPa) applied to the flange portion while changing the radius of curvature R (unit: mm) and the height T (unit: mm) of the tapered portion.

　表１から、曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであるＮｏ．１～Ｎｏ．４のフランジ部に負荷される最大応力は８２ＭＰａ以下であった。温度６６℃（華氏１５０度）におけるＰＧＡの応力が約９０ＭＰａであることから、このフランジ部を有するＰＧＡから形成したマンドレルは、温度６６℃の環境下において、坑井掘削用プラグのフランジ部に４５ｋＮの荷重が負荷されても破損に至らないものであることが推察された。 From Table 1, No. in which the radius of curvature of the bent part is 0.5 to 50 mm. 1-No. The maximum stress applied to the flange portion 4 was 82 MPa or less. Since the stress of PGA at a temperature of 66 ° C. (150 ° F.) is about 90 MPa, a mandrel formed from the PGA having this flange portion is 45 kN in the flange portion of the plug for well drilling in an environment at a temperature of 66 ° C. It was inferred that even when a load of 1 mm was applied, no damage was caused.

　特に、曲折部分の曲率半径が１０、２０または３０ｍｍであるＮｏ．２～Ｎｏ．４のフランジ部に負荷される最大応力は３６ＭＰａ以下であって、温度１４９℃におけるＰＧＡの応力約４０ＭＰａ以下であることから、このフランジ部を有するマンドレルは、高深度の高温の環境下において、坑井掘削用プラグが受ける圧力でも破損に至らないものであることが推察された。中でも、更にテーパー部の高さが１０または２０ｍｍであるＮｏ．３及びＮｏ．４のフランジ部に負荷される最大応力は３１ＭＰａ以下と更に小さいことから、このフランジ部を有するマンドレルは、より高深度のより高温の環境下においても、確実に坑井掘削用プラグが受ける圧力に抗し得るものであることが推察された。 Especially, No. in which the radius of curvature of the bent part is 10, 20 or 30 mm. 2 to No. 4 is 36 MPa or less, and the stress of PGA at a temperature of 149 ° C. is about 40 MPa or less. Therefore, the mandrel having this flange portion can be used in a high-temperature environment at a high depth. It was inferred that the pressure applied to the well drilling plug would not cause damage. Especially, the taper part height is 10 or 20 mm. 3 and no. Since the maximum stress applied to the flange portion of 4 is even smaller at 31 MPa or less, the mandrel having this flange portion reliably ensures the pressure received by the well drilling plug even in a higher temperature environment at a higher depth. It was inferred that it could resist.

５．坑井掘削用プラグ
　本発明の坑井掘削用プラグは、マンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする坑井掘削用プラグである。本発明の坑井掘削用プラグは、更に、通常坑井掘削用プラグに備えられることがあるその他の部材を備えることができる。例えば、マンドレルが、軸方向に沿う中空部を有する場合、中空部に置かれ、流体の流れを制御するボール（金属、樹脂等の材料から形成され、分解性材料から形成されてもよい。）を備えることができる。また、坑井掘削用プラグのマンドレル、外周面上取付部材、更には前記のその他の部材を、それぞれまたは他の部材に結合したり開放したりするための部材、例えば、回転止め部材などを備えることができる。本発明のマンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグは、そのすべてを分解性材料から形成されるものとすることもできる。 5. Plug for well excavation The plug for well excavation of the present invention is a plug for well excavation provided with a mandrel and a mounting member on the outer peripheral surface, and at least one of the mandrel or the member is formed of a degradable material. The well excavation plug is characterized in that the radius of curvature of the bent portion is 0.5 to 50 mm. The well drilling plug of the present invention may further include other members that may be normally provided in a well drilling plug. For example, when the mandrel has a hollow portion along the axial direction, the ball is placed in the hollow portion and controls the flow of fluid (formed from a material such as metal or resin, and may be formed from a degradable material). Can be provided. Further, a well drilling plug mandrel, an outer peripheral mounting member, and a member for coupling or releasing the other member to or from each other member, for example, a rotation stop member, etc. be able to. The plug for well excavation provided with the mandrel of the present invention and the mounting member on the outer peripheral surface may be all made of a degradable material.

〔坑井孔の閉塞〕
　本発明の坑井掘削用プラグは、先に説明したように、例えば、１対のリング状固定部材にマンドレルの軸方向の力を加えることにより、拡径可能な環状のゴム部材にマンドレルの軸方向の力を伝達し、その結果、拡径可能な環状のゴム部材がマンドレルの軸方向に圧縮されて、軸方向の距離が縮小（縮径）することに伴い、拡径可能な環状のゴム部材が、マンドレルの軸方向と直交する方向に拡径する。該環状のゴム部材は、拡径して、軸方向に直交する方向の外方部が坑井孔の内壁と当接するとともに、軸方向に直交する方向の内方部がマンドレルの外周面に当接することにより、プラグと坑井孔との間の空間を閉塞（シール）することができる（坑井孔の閉塞）。また、スリップがウエッジの斜面の上面に乗り上げてマンドレルの軸方向と直交する外方に移動し、該スリップのマンドレルの軸方向と直交する最外方の周面が、坑井孔の内壁と当接して、プラグを坑井孔の所定位置に固定することができる。次いで、プラグと坑井孔との間の空間を閉塞（シール）した状態で、フラクチャリングを行うことができる。 [Clogging of borehole]
As described above, the plug for well excavation of the present invention, for example, applies a mandrel axial force to a pair of ring-shaped fixing members in the axial direction of the mandrel. Directional force is transmitted, and as a result, the diameter-expandable annular rubber member is compressed in the axial direction of the mandrel, and the axial distance is reduced (reduced diameter). The member expands in the direction perpendicular to the axial direction of the mandrel. The annular rubber member expands in diameter so that the outer portion in the direction orthogonal to the axial direction contacts the inner wall of the well hole and the inner portion in the direction orthogonal to the axial direction contacts the outer peripheral surface of the mandrel. By contacting, the space between the plug and the well hole can be closed (seal) (blocking of the well hole). In addition, the slip rides on the upper surface of the slope of the wedge and moves outwardly perpendicular to the axial direction of the mandrel, and the outermost peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel of the slip contacts the inner wall of the wellbore. In contact, the plug can be fixed in place in the wellbore. Next, fracturing can be performed in a state where the space between the plug and the well hole is closed (sealed).

〔坑井掘削用プラグの分解〕
　本発明の坑井掘削用プラグは、所定の諸区画のフラクチャリングが終了した後、通常は、坑井の掘削が終了して坑井が完成し、石油や天然ガス等の生産を開始するときに、生分解、加水分解または更に他の何らかの方法による化学的な分解により、分解性材料から形成されるマンドレルまたは外周面上取付部材の少なくとも１つを、所望によっては更に分解性材料から形成されるマンドレルを、容易に分解して除去することができるとともに、炭化水素資源の採掘を効率的に行うことができる。したがって、本発明の坑井掘削用プラグによれば、従来、坑井完成後に、坑井内に残置されていた多数の坑井掘削用プラグを除去、回収したり、破砕、穿孔その他の方法によって、破壊したり、小片化したりするために要していた多くの経費と時間が不要となるので、坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる。 [Disassembly of plug for well drilling]
The well drilling plug according to the present invention is usually used after completion of fracturing of predetermined sections, when drilling of the well is completed and the well is completed, and production of oil, natural gas, etc. is started. In addition, at least one of a mandrel or an outer peripheral mounting member formed from a degradable material by biodegradation, hydrolysis, or chemical decomposition by some other method is optionally formed from the degradable material. The mandrel can be easily decomposed and removed, and hydrocarbon resources can be mined efficiently. Therefore, according to the well drilling plug of the present invention, conventionally, after completion of the well, a large number of well drilling plugs left in the well are removed, recovered, crushed, drilled or other methods, Many expenses and time required for destruction or fragmentation are not required, so that the cost of well drilling can be reduced and the process can be shortened.

ＩＩ．坑井掘削用プラグの製造方法
　本発明の坑井掘削用プラグは、マンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする坑井掘削用プラグを製造することができる限り、その製造方法は限定されない。例えば、射出成形、押出成形（固化押出成形を含む。）、遠心成形、圧縮成形その他の公知の成形方法により、坑井掘削用プラグに備えられる各部材を成形し、得られた各部材を、必要に応じて切削加工や穿孔等の機械加工した後に、それ自体公知の方法によって組み合わせて、坑井掘削用プラグを得ることができる。 II. Manufacturing method of well drilling plug The well drilling plug of the present invention is a well drilling plug including a mandrel and an outer peripheral surface mounting member, and at least one of the mandrel or the member is a degradable material. The manufacturing method is not limited as long as the plug for well excavation, which is formed from the above and has a curvature radius of 0.5 to 50 mm, can be manufactured. For example, each member provided in the plug for well excavation is molded by injection molding, extrusion molding (including solid extrusion molding), centrifugal molding, compression molding, or other known molding methods, and each member obtained is After machining such as cutting or drilling as necessary, a well drilling plug can be obtained by a combination of methods known per se.

　本発明の坑井掘削用プラグが、分解性材料から形成されるマンドレルと、分解性材料から形成される外周面上取付部材とが一体に形成されている坑井掘削用プラグである場合、射出成形、押出成形（固化押出成形を含む。）、遠心成形等の成形方法による一体成形により、または、切削加工等の機械加工により、分解性材料から形成されるマンドレルと、分解性材料から形成される外周面上取付部材とを一体に形成することが好ましい。 When the well drilling plug of the present invention is a well drilling plug in which a mandrel formed from a degradable material and an outer peripheral surface mounting member formed from a degradable material are integrally formed, injection Formed from a decomposable material and a mandrel formed from a degradable material by integral molding by a molding method such as molding, extrusion molding (including solid extrusion molding), centrifugal molding, or by machining such as cutting. It is preferable to integrally form the mounting member on the outer peripheral surface.

ＩＩＩ．坑井掘削方法
　本発明のマンドレルと、外周面上取付部材とを備える坑井掘削用プラグを使用して、坑井孔の目止め処理を行った後に、坑井掘削用プラグの一部または全部が分解される坑井掘削方法によれば、所定の諸区画のフラクチャリングが終了し、または、坑井の掘削が終了して坑井が完成し、石油や天然ガス等の生産を開始するときには、生分解、加水分解または更に他の何らかの方法による化学的な分解により、外周面上取付部材の少なくとも１つ、所望によっては更に分解性材料から形成されるマンドレルを、容易に分解して除去することができるとともに、炭化水素資源の採掘を効率的に行うことができる。この結果、本発明の坑井掘削方法によれば、従来、坑井完成後に、坑井内に残置されていた多数の坑井掘削用プラグを除去、回収したり、破砕、穿孔その他の方法によって、破壊したり、小片化したりするために要していた多くの経費と時間が不要となるので、坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる。 III. Well Drilling Method Using a well drilling plug provided with the mandrel of the present invention and a mounting member on the outer peripheral surface, after performing a sealing process for a well hole, a part or all of the well drilling plug According to the well excavation method in which the fracturing is completed, when the fracturing of the predetermined sections is completed, or when the well is completed and the well is completed and production of oil, natural gas, etc. is started At least one of the mounting members on the outer peripheral surface, and optionally a mandrel formed from a further degradable material, is easily decomposed and removed by chemical decomposition by biodegradation, hydrolysis or some other method. In addition, it is possible to efficiently extract hydrocarbon resources. As a result, according to the well drilling method of the present invention, conventionally, after completion of the well, a number of well drilling plugs left in the well are removed, recovered, crushed, drilled and other methods, Many expenses and time required for destruction or fragmentation are not required, so that the cost of well drilling can be reduced and the process can be shortened.

　本発明は、マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍであることを特徴とする坑井掘削用プラグであることによって、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削プラグを提供することができるので、産業上の利用可能性が高い。 The present invention is a well drilling plug comprising a mandrel and a member mounted on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, wherein the mandrel or at least one of the members is formed of a degradable material, and The well drilling plug is characterized by the curvature radius of the bent part being 0.5-50mm, and the mining conditions such as deepening are becoming increasingly severe and diverse. Therefore, it is possible to reduce the load of a large load applied to the bent portion, reliably transfer in the well, close the well hole and fracture, and facilitate the removal and securing of the flow path. Therefore, it is possible to provide a well drilling plug capable of reducing the cost of well drilling and shortening the process, so that the industrial applicability is high.

　また、本発明は、前記の坑井掘削用プラグを使用して、坑井孔の目止め処理を行った後に、坑井掘削用プラグの一部または全部が分解されることを特徴とする坑井掘削方法であることにより、高深度化など採掘条件がますます過酷かつ多様なものとなっているもとで、曲折部分にかかる大荷重の負荷を軽減して、確実に坑井内における移送、坑井孔の閉塞及びフラクチャリングを行うことができ、かつ、その除去や流路の確保を容易にすることにより坑井掘削の経費軽減や工程短縮ができる坑井掘削方法を提供することができるので、産業上の利用可能性が高い。 Further, the present invention provides a well drilling machine wherein a part or all of a well drilling plug is disassembled after performing a well hole sealing process using the well drilling plug. The well drilling method reduces the load of the heavy load on the bent part and makes sure that it is transported in the well well, while the mining conditions are becoming more severe and diverse, such as deepening. It is possible to provide a well drilling method capable of reducing the cost of well drilling and shortening the process by making it possible to close and fracture the well hole and facilitate the removal and securing of the flow path. So the industrial applicability is high.

１　　　　：　マンドレル
２ａ、２ｂ：　スリップ
３ａ、３ｂ：　ウエッジ
４ａ、４ｂ：　リング状固定部材
５　　　：　拡径可能な環状のゴム部材
Ｈ　　　：　坑井孔の内壁
Ａ　　　：　フランジ部の厚み
Ｒ　　　：　曲率半径
Ｔ　　　：　テーパー部の高さ 1:

Mandrel

2a, 2b: Slip 3a, 3b:

Wedge

4a, 4b: Ring-shaped fixing member 5: Expandable ring-shaped rubber member H: Inner wall A of well hole: Flange thickness R: Curvature radius T: Taper height

Claims

　マンドレルと、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とを備える坑井掘削用プラグであって、マンドレルまたは該部材の少なくとも１つが、
分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍである
ことを特徴とする坑井掘削用プラグ。 A well drilling plug comprising a mandrel and a member attached on an outer peripheral surface perpendicular to the axial direction of the mandrel, wherein the mandrel or at least one of the members is
A well drilling plug characterized by being formed of a degradable material and having a curvature radius of 0.5 to 50 mm at a bent portion thereof.
　マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材が、スリップ、ウエッジ、１対のリング状固定部材、及び、拡径可能な環状のゴム部材からなる群より選ばれる少なくとも１つである請求項１記載の坑井掘削用プラグ。 The member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel is at least one selected from the group consisting of a slip, a wedge, a pair of ring-shaped fixing members, and an annular rubber member capable of expanding the diameter. Item 1. A well drilling plug according to Item 1.
　１対のリング状固定部材が、マンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる拡径可能な環状のゴム部材を圧縮状態のまま固定することができるものである請求項２記載の坑井掘削用プラグ。 The well according to claim 2, wherein the pair of ring-shaped fixing members are capable of fixing an expandable annular rubber member attached on an outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel in a compressed state. Plug for excavation.
　少なくとも１つのスリップとウエッジとの組み合わせが、１対のリング状固定部材の間に置かれる請求項２または３記載の坑井掘削用プラグ。 The well excavation plug according to claim 2 or 3, wherein a combination of at least one slip and a wedge is placed between a pair of ring-shaped fixing members.
　分解性材料から形成されるマンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材が、分解性材料と金属または無機物との複合材により形成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel formed from a degradable material is formed of a composite material of a degradable material and a metal or an inorganic material. Plug for well drilling.
　マンドレルが、分解性材料から形成され、かつ、その曲折部分の曲率半径が０．５～５０ｍｍである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The well drilling plug according to any one of claims 1 to 5, wherein the mandrel is formed of a degradable material, and a curvature radius of the bent portion is 0.5 to 50 mm.
　分解性材料から形成されるマンドレルが、軸方向に沿う中空部を有する請求項６記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to claim 6, wherein the mandrel formed of a degradable material has a hollow portion along the axial direction.
　分解性材料から形成されるマンドレルと、分解性材料から形成されるマンドレルの軸方向に直交する外周面上に取り付けられる部材とが一体に形成されている請求項６または７記載の坑井掘削用プラグ。 The well mandrel formed from a degradable material and the member attached on the outer peripheral surface orthogonal to the axial direction of the mandrel formed from a degradable material are integrally formed. plug.
　一体成形により一体に形成されている請求項８記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to claim 8, which is integrally formed by integral molding.
　機械加工により一体に形成されている請求項８記載の坑井掘削用プラグ。 The well excavation plug according to claim 8, which is integrally formed by machining.
　曲折部分が、凸部、段部、フランジ部、溝部、ねじ山及びねじ底からなる群より選ばれる少なくとも１つである請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The well excavation plug according to any one of claims 1 to 10, wherein the bent portion is at least one selected from the group consisting of a convex portion, a step portion, a flange portion, a groove portion, a screw thread, and a screw bottom.
　曲折部分が、更にテーパー部を有し、テーパー部の高さが１ｍｍ以上である請求項１１記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to claim 11, wherein the bent portion further has a tapered portion, and the height of the tapered portion is 1 mm or more.
　分解性材料が、脂肪族ポリエステルである請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to any one of claims 1 to 12, wherein the degradable material is aliphatic polyester.
　脂肪族ポリエステルが、ポリグリコール酸である請求項１３記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to claim 13, wherein the aliphatic polyester is polyglycolic acid.
　ポリグリコール酸が、重量平均分子量が１８００００～３０００００、かつ、温度２７０℃、せん断速度１２２ｓｅｃ^-1で測定した溶融粘度が７００～２０００Ｐａ・ｓである請求項１４記載の坑井掘削用プラグ。 The well drilling plug according to claim 14, wherein the polyglycolic acid has a weight average molecular weight of 180,000 to 300,000, a melt viscosity of 700 to 2000 Pa · s measured at a temperature of 270 ° C and a shear rate of 122 sec ^-1 .
　分解性材料が、強化材を含有する請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to any one of claims 1 to 15, wherein the degradable material contains a reinforcing material.
　マンドレルが、ポリグリコール酸から形成される請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The plug for well excavation according to any one of claims 1 to 16, wherein the mandrel is formed of polyglycolic acid.
　分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面にラチェット機構のかみ合い部を備え、該かみ合い部の曲率半径が０．５～５０ｍｍである請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 The well according to any one of claims 1 to 17, wherein the mandrel formed of a degradable material includes an engagement portion of a ratchet mechanism on an outer peripheral surface, and a curvature radius of the engagement portion is 0.5 to 50 mm. Plug for excavation.
　分解性材料から形成されるマンドレルが、外周面に雄ねじ構造を備え、１対のリング状固定部材の一方は、該雄ねじ構造と対向する雌ねじ構造をその内周面に備え、かつ、前記１対のリング状固定部材の一方が、前記マンドレルの軸方向に摺動することができない状態に固定されている請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグ。 A mandrel formed of a degradable material has a male screw structure on the outer peripheral surface, and one of the pair of ring-shaped fixing members has a female screw structure facing the male screw structure on its inner peripheral surface, 19. The plug for well excavation according to claim 1, wherein one of the ring-shaped fixing members is fixed in a state in which the ring-shaped fixing member cannot slide in the axial direction of the mandrel.
　請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の坑井掘削用プラグを使用して、坑井孔の目止め処理を行った後に、坑井掘削用プラグの一部または全部が分解されることを特徴とする坑井掘削方法。 A part or all of the plug for well excavation is disassembled after performing the sealing treatment for the well hole using the plug for well excavation according to any one of claims 1 to 19. Well drilling method characterized by the above.