(57)【要約】【課題】高温環境下でも幅の大きなフラクチャーを一時目止めすることができる目止剤等を提供する。【解決手段】坑壁を目止めする目止剤であって、上記目止剤は、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物から形成されたペレット及び粉体を含み、該ペレットは、２３℃における押し込み硬度が３７以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑壁を目止めする目止剤であって、
上記目止剤は、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物から形成されたペレット及び粉体を含み、
該ペレットは、２３℃における押し込み硬度が３７以上であることを特徴とする目止剤。
【請求項２】
上記ペレットの２３℃における押し込み硬度は、９８以下であることを特徴とする請求項１に記載の目止剤。
【請求項３】
上記ポリウレタン樹脂は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の目止剤。
【請求項４】
上記脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を構成している脂肪族イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネートからなる群から選択される少なくとも１つの脂肪族イソシアネートであることを特徴とする請求項３に記載の目止剤。
【請求項５】
上記芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を構成している芳香族イソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、及びナフタレンジイソシアネートからなる群から選択される少なくとも１つの芳香族イソシアネートであることを特徴とする請求項３又は４に記載の目止剤。
【請求項６】
上記脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び上記芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つは、少なくともポリエステル骨格を含んでいることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の目止剤。
【請求項７】
上記樹脂組成物は、さらに架橋剤を含み、
上記樹脂組成物における該架橋剤の含有量は、０．２重量％以上５０重量％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の目止剤。
【請求項８】
上記架橋剤は、多官能イソシアネート化合物、エチレン系不飽和基を有するモノマー、多価アミン、多価アルコール、及び多官能エポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも１つの架橋剤であることを特徴とする請求項７に記載の目止剤。
【請求項９】
上記樹脂組成物は、充填剤をさらに含み、
上記樹脂組成物における該充填剤の含有量は、２重量％以上３０重量％以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の目止剤。
【請求項１０】
上記充填剤は、有機又は無機の繊維状強化材である請求項９に記載の目止剤。
【請求項１１】
上記ペレットと上記粉体との重量比が５：９５〜６０：４０であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の目止剤。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の目止剤を含むことを特徴とする坑井流体。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の目止剤を使用して一時目止めを行うことを特徴とする坑井掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑壁を一時的に目止するための目止剤及びその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
在来型石油坑井から産出される石油及びガス、並びに、近年注目を浴びているシェールガス及びシェールオイル等の炭化水素資源は、一般的には油及びガスを多く含む岩石層に穿孔掘削した井戸（坑井）を通じて生産される。
【０００３】
坑井の掘削、仕上げ作業には、坑井掘進中のドリル周辺から生じる堀屑を地表へ運搬したり、地下の圧力を調節して坑内の安定を保ち、地層崩壊を抑制したり、坑井内を冷却するために、循環流体（泥水又は仕上げ流体）が使用される。
【０００４】
ここで、生産層である貯留層が高浸透性地層であったり、シェール層に天然のフラクチャー（亀裂）が存在したりすると、高浸透性地層や坑壁の亀裂を通して流体が流失し、循環泥水量が減少したり、泥水柱圧力が低下したりすることがある。
【０００５】
その結果、坑井内の不安定化、掘削及び処理作業効率の低下、並びに、貯留層内に残存した流体による貯留層の生産障害を引き起こしてしまう虞があるだけでなく、高機能で高価な流体の流出による掘削コストの増大を招くことがある。そこで、流体の流出を極力抑制するために、分解可能な目止剤を用いて坑壁を一時的に目止めする方法が用いられている。
【０００６】
目止剤としては、一般的に炭酸カルシウム等が用いられているが、生産に移行する際には、酸処理によって目止剤である炭酸カルシウムを分解させる必要がある。この酸処理を行うための作業時間が必要となるうえ、酸処理が不十分だと目止剤である炭酸カルシウムの残存物等の不溶解性残渣物により資源回収量が低減する虞がある。
【０００７】
そこで、酸処理に要する作業時間を短縮しつつ酸処理コストを削減し、目止剤が残存することによる資源回収量の低減を防止するために、所定期間が経過すると分解して目止め機能が消失する分解性材料を用いた目止剤が注目されている。
【０００８】
特許文献１には、坑井を一時的に目止めするための分解性材料を含む粒子状等の目止剤が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、温度９３℃（２００度Ｆ）〜２０４℃（４００度Ｆ）において、４０日以下の期間の目止め機能を有する合成樹脂含有の目止剤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／０２００３５２号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１５／０７２３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
生産が進むにつれて生ずる個々の坑井における石油ガス可採量の減少及び年々増加するエネルギー消費の増大に伴い、石油の開発は容易な場所からより厳しい条件の場所へと移り、気象条件の厳しい極地や海洋の大水深坑井開発領域での高深度坑井掘削等が求められている。特に、坑井の高深度化につれて、坑井の敷設条件が厳しくなり、例えば、地中約３０００ｍを超える高深度では、場所によっては約１１０℃以上の高温環境となる。そこで、このような高温環境下においても、一時目止めすることができる目止剤が求められている。
【００１２】
また、フラクチャーには、種々の幅があり、なかでも、フラクチャーの開孔部又は内部における、裂け目の幅が、例えば、３ｍｍ以上程度の大きなフラクチャーを一時的に目止めすることができる目止剤が求められている。
【００１３】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、目止剤が、このような大きなフラクチャーを一時目止めすることができることについて何ら記載されていない。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みられたものであり、その目的は、高温環境下でも大きなフラクチャーを好適に一時目止めすることができる目止剤等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明者が鋭意検討した結果、以下の本発明に達した。
【００１６】
本発明に係る目止剤は、坑壁を目止めする目止剤であって、上記目止剤は、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物から形成されたペレット及び粉体を含み、該ペレットは、２３℃における押し込み硬度が３７以上であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る目止剤において、上記ペレットの２３℃における押し込み硬度は、９８以下であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る目止剤において、上記ポリウレタン樹脂は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る目止剤において、上記脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を構成している脂肪族イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネートからなる群から選択される少なくとも１つの脂肪族イソシアネートであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係る目止剤において、上記芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を構成している芳香族イソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、及びナフタレンジイソシアネートからなる群から選択される少なくとも１つの芳香族イソシアネートであることが好ましい。
【００２１】
また、本発明に係る目止剤において、上記脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び上記芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうちの少なくとも１つは、ポリエステル骨格を含んでいることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る目止剤において、上記樹脂組成物は、さらに架橋剤を含み、
上記樹脂組成物における該架橋剤の含有量は、０．２重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係る目止剤において、上記架橋剤は、多官能イソシアネート化合物、エチレン系不飽和基を有するモノマー、多価アミン、多価アルコール、及び多官能エポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも１つの架橋剤であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明に係る目止剤において、上記樹脂組成物は、充填剤をさらに含み、上記樹脂組成物における該充填剤の含有量は、２重量％以上３０重量％以下であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る目止剤において、上記充填剤は、有機又は無機の繊維状強化材であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明に係る目止剤において、上記ペレットと上記粉体との重量比が５：９５〜６０：４０であることが好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る坑井流体は、上記目止剤を含むことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る坑井掘削方法は、上記目止剤を使用して一時目止めを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、高温環境下でも幅の大きなフラクチャーを一時目止めすることができる目止剤等を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る目止剤による目止め試験に用いられるプラグ試験機を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
【００３２】
＜目止剤＞
本実施形態において、時限分解性目止剤（Time degradable-lost circulation materials）とは、典型的には、坑井掘削（坑井の敷設）の諸工程において、坑壁を一時的に目止めする目的で、坑井流体に配合される材料をいう。
【００３３】
本実施形態に係る目止剤は、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物から形成されたペレット及び粉体（パウダー）である。ここで、ペレットは、２３℃における押し込み硬度が３７以上である。また、ペレットを形成する樹脂組成物と粉体を形成する樹脂組成物とは同じ樹脂組成物であってもよく、異なる樹脂組成物であってもよい。
【００３４】
これにより、本実施形態に係る目止剤は、目止剤でフラクチャーを目止めした目止め部が、当該目止めにかかる圧力に耐えられず、変形又は崩壊し、目止めが解除されるまでの時間（目止め維持時間）を、１１０℃以上２００℃以下において、例えば、１時間以上９６０時間（４０日間）以下の範囲にすることができる。これにより、目止め中に坑井内外で行う各種作業時間を確保しつつ、各種作業が終了するまでに目止めを解除することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る目止剤によれば、例えば、１１０℃以上２００℃以下の高温環境下でも、幅が３ｍｍ程度の大きなフラクチャーを一時目止めすることができる。
【００３６】
目止剤におけるペレットと粉体との重量比は、５：９５〜６０：４０であることが好ましく、１０：９０〜５５：４５であることがより好ましく、１５：８５〜５０：５０であることがさらに好ましい。ペレットと粉体との重量比がこの好ましい範囲にあることで、大きなフラクチャーを隙間なく好適に一時目止めすることができる。
【００３７】
〔ペレット〕
ペレットは、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物によって形成されるペレットであって、２３℃における押し込み硬度は３７以上である。２３℃における押し込み硬度は、３７以上９８以下であることが好ましく、３７以上８５以下であることがより好ましい。２３℃におけるペレットの押し込み硬度が、３７以上であるとき、目止剤は、柔らかすぎず、硬すぎもしないため、高温下において、好適に大きなフラクチャーを一時目止めすることができる。
【００３８】
本願ではペレットの押し込み硬度は、ＩＳＯ７６１９／ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３のデュロメータタイプＤ硬度計を用いて測定する。より具体的には、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物を直径２．５ｍｍφのストランド状に形成し、２３℃において当該ストランドの押し込み硬度を測定する。より厳密には、押し込み硬度の測定において、ストランドは、長さ３ｍｍに切断されている。すなわち、本願で定義する押し込み硬度は、デュロメータタイプＤ硬度計によって５ｋｇｆの荷重を加えて測定された直径２．５ｍｍφ、長さ３ｍｍの  ペレットの硬度の値である。
【００３９】
押し込み硬度測定に用いるペレットの寸法は、投影断面において最も長い幅が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、最も短い幅が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下のものである。また、ペレットの形状は、典型的には、円柱体であり、その他、円錐体、楕円体、球体、直方体、立方体、星形状、多面体又はそれらの一部を成す形状を有するものであり得る。
【００４０】
ペレットは、例えば、ポリウレタン樹脂である脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂等を溶融混練し、得られた樹脂組成物を公知の成形方法により適宜成形又は粉砕することによって作製することができる。なお、樹脂組成物に架橋剤を配合する場合、架橋剤を配合したポリウレタン樹脂を溶融混練するとよい。
【００４１】
溶融混練時の加熱温度及び時間は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の融点、及び架橋剤の反応温度を考慮して適宜調整するとよい。目止材に含まれるペレットは、溶融混練して得られた樹脂組成物を、適宜公知の方法によってペレット化することで得られる。また、ペレットは試験前に必要に応じて、成形加工時の機械的歪を除去し押し込み硬度を安定化させるために所定温度で所定時間熱処理してもよい。
【００４２】
〔粉体〕
粉体は、目止剤に含まれる粉体であり、樹脂組成物から形成されている。ここで、樹脂組成物は、ペレットを形成する樹脂組成物と同じ樹脂組成物であり得る。一例として、粉体は、凍結粉砕によってペレットを粉体状に粉砕したものであり得る。これによって、樹脂組成物から形成される粒子のメディアン径が小さな粉体を得ることができる。
【００４３】
粉体は、メディアン径（５０％Ｄ）が、８０μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、フラクチャーの開孔部又は内部における、裂け目の幅が広い程、粉体のメディアン径はより大きい方がより好ましい。これにより、ペレットと混合することによって、大きなフラクチャーの裂け目の幅が、１ｍｍ〜３ｍｍ程度であっても、目止め部の隙間がなく好適に一時目止めすることができる目止剤を得ることができる。
【００４４】
粉体の粒子の形状は、限定されるものではないが、球形状、鱗片状、楕円体状、角柱状、棒状、星形状、多角体状及び繊維状（短繊維）等であってもよく、小孔を有する多孔質状であってもよい。また、これらのうち、形状が異なるものの組み合わせ、及び粒径が異なるものの組み合わせであってもよい。
【００４５】
〔樹脂組成物〕
樹脂組成物は、目止剤に含まれるペレット及び粉体の主たる材料であり、ポリウレタン樹脂を含んでいる。
【００４６】
ポリウレタン樹脂は、一般的にはウレタン結合の有無によらず、イソシアネート化合物から誘導される高分子化合物を指す。具体的にはウレタン結合、場合によってはウレア結合又はアミド結合等の化学結合から構成される高分子化合物である。ポリウレタン樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂、及び熱硬化性ポリウレタン樹脂を挙げることができる。
【００４７】
熱可塑性ポリウレタン樹脂及び熱硬化性ポリウレタン樹脂は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂、及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂から形成され得る。よって、本明細書において、単に「ポリウレタン樹脂」と記載する場合、当該「ポリウレタン樹脂」には、「熱可塑性ポリウレタン樹脂」及び「熱硬化性ポリウレタン樹脂」、並びに、「脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」、及び「芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」の意味を包含する。
【００４８】
なお、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、加熱により繰り返し溶融状態とすることが可能なポリウレタン樹脂であり、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうち、分枝状の構造を有するポリウレタン樹脂であってもよいが、直鎖状の構造を有するポリウレタン樹脂であることがより好ましい。
【００４９】
また、熱硬化性ポリウレタン樹脂とは、溶融状態のプレポリマーを加熱により硬化させて得られるポリウレタン樹脂である。より具体的には、熱可塑性ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂のプレポリマーを架橋剤によって架橋することによって得ることができるポリウレタン樹脂である。なお、熱硬化性ポリウレタン樹脂は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のような成形加工法によって得られるものを挙げることができる。
（ｉ）ミラブルガム型成形加工法
例えば、ポリエステルポリオール等の骨格と、脂肪族イソシアネート又は芳香族イソシアネートに由来する構造とを備えたヒドロキシル基末端プレポリマーを生成し、ロール練りで架橋剤を練り込み、鋳型に入れて加熱し、架橋を進行させることで得られる。
（ｉｉ）キャスト型成形加工法
例えば、ポリエステルポリオール等の骨格と、脂肪族イソシアネート又は芳香族イソシアネートに由来する構造とを備えたイソシアネート基末端プレポリマーを生成し、これに架橋剤を添加した後の液状の混合物を型に注ぎ、末端を鎖延長または架橋により連結させることで得られる。
（ｉｉｉ）熱可塑型成形加工法
例えば、熱可塑性ポリウレタン樹脂のペレットを加熱により溶融させ、押出成形または射出成形を経て得られる。また、溶融の際に必要に応じて架橋剤を添加すれば部分架橋したポリウレタン樹脂が得られる。また、架橋剤を添加した熱可塑性ポリウレタン樹脂を必要に応じ所定温度で所定時間熱処理することにより架橋を進行させることができ、硬度の調整ができる。
【００５０】
〔硬度の調整〕
ここで、樹脂組成物から形成されるペレットの押し込み硬度は、（１）複数のポリウレタン樹脂の併用、（２）架橋剤によるポリウレタン樹脂の架橋、及び架橋剤を添加したポリウレタン樹脂の熱処理（３）電子線照射によるポリウレタン樹脂の架橋、及び、（４）充填剤の配合によって調整される。
【００５１】
（１）複数のポリウレタン樹脂の併用
一実施形態において、ペレットの押し込み硬度は、硬度が異なる複数のポリウレタン樹脂を併用することによって調整することができる。
【００５２】
樹脂組成物の硬度を調整するためのポリウレタン樹脂には、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂とが挙げられる。ここで、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、一般的に硬度が低く、分解速度が速い。また、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂より硬度が高く、分解速度が遅い。
【００５３】
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂との重量比は、８０：２０〜０：１００の範囲であることが好ましく、７０：３０〜０：１００の範囲であることがより好ましく、６０：４０〜０：１００の範囲であることがさらに好ましい。これにより、樹脂組成物の押し込み硬度が所定の範囲内になるように好適に調整することができる。よって、１１０℃〜２００℃という高温環境下において、坑壁を一時的に目止することができる目止剤を好適に製造することができる。
【００５４】
ここで、目止剤が、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を含んでいる場合、目止め維持時間は、硬度の低い脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の目止め維持時間と、硬度の高い芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の目止め維持時間との間の時間となる。なお、ここでいう目止め維持時間とは、目止剤で大きなフラクチャーを目止めした目止め部が、当該目止めにかかる圧力に耐えられず、変形又は崩壊し、目止めが解除されるまでの時間のことをいう。圧力に耐えられなくなる理由としては、例えば、目止剤に含まれる上述の樹脂組成物の経時的な強度が低下することが挙げられる。
【００５５】
したがって、目止剤において、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂との混合割合を変更することによって、目止め維持時間を調整することが可能となる。すなわち、坑井掘削するときの状況に適した目止め維持時間に調整することができる。
【００５６】
なお、例えば、樹脂組成物として熱硬化性ポリウレタン樹脂を採用する場合、脂肪族イソシアネートに由来する構造を含むプレポリマーと、芳香族イソシアネートに由来する構造を含むプレポリマーとの重量比を、８０：２０〜０：１００の範囲になるように混合し、後述する架橋剤によって架橋を進行させることで、樹脂組成物の押し込み硬度を調整してもよい（ミラブルガム型成形加工法又はキャスト型成形加工法）。
【００５７】
〔脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂〕
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、非環式又は環式の脂肪族イソシアネートに由来する構造を有するポリウレタン樹脂である。つまり、本明細書中において、「脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」とは、ポリウレタン樹脂を生成するためのイソシアネートが「脂肪族イソシアネート」であることによって規定される。つまり、「脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」とは、ポリウレタン樹脂の主鎖を構成するポリエステル骨格等の骨格が「脂肪族」炭化水素骨格を有しているか否かによって規定されない。
【００５８】
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、脂肪族イソシアネートを用いて生成されるポリウレタン樹脂であり、脂肪族イソシアネートには、典型的には、脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。ここで、脂肪族ジイソシアネートには、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。また、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂には、脂肪族ジイソシアネートと、これら脂肪族ジイソシアネートのイソシアヌレート化合物（三量体）が併用されていてもよい。なかでも、脂肪族イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）であることがより好ましい。なお、本明細書中において、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）を用いて生成された脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のことを、ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリウレタン樹脂（ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂）と称することもある。
【００５９】
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖を構成する骨格は、例えば、ポリエーテル骨格、ポリエステル骨格、ポリエーテルエステル骨格、及びポリ（メタ）アクリレート骨格等が挙げられ、これらの骨格は脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖として併存してよい。なかでも、所望の硬度及び加水分解性を得ることができるという観点から、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖を構成する骨格は、ポリエステル骨格、及びポリエーテルエステル骨格の何れか又は両方であることが好ましい。特に、ポリエステル骨格、又はポリエーテルエステル骨格を含むポリオールはポリエステルポリオールと呼ばれ、例えば、ポリエステルポリオールと芳香族イソシアネートを反応させることで、目止剤として好適な芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂が得られる。
【００６０】
ここで、ポリエステル骨格は、限定されるものではないが、グリコリド、α-アセトラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、及びε-カプロラクトン等を開環重合することによって形成される骨格、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、及びフタル酸等のジカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオール等のジオールを縮合して形成される骨格、又はこれらを組み合わせて形成される骨格であり得る。
【００６１】
また、ポリエーテルエステル骨格は、繰り返し単位における炭素数１〜６のポリエーテル構成単位と、繰り返し単位における炭素数２〜２０のポリエステル構成単位の共重合体であり得る。ここで、ポリエーテル構成単位としては、例えば、ポリアセタール、ポリエチレングリコール、及び、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられ、ポリエステル構成単位としては上述のポリエステル骨格が挙げられる。
【００６２】
また、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、１０，０００以上、２５０，０００以下であることが好ましく、５０，０００以上、２００，０００以下であることがより好ましく、１００，０００以上、１５０，０００以下であることが最も好ましい。脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の重量平均分子量が、１０，０００以上、２５０，０００以下であれば、適度な加水分解性を備えた目止剤を得ることができる。
【００６３】
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、典型的には、以下の化学式（Ｉ）に示されるものが好ましい。
【００６４】
【化１】
2020097636.tif 000002
【００６５】
ここで、化学式（Ｉ）において、ｍ１は１以上１０以下の整数であり、ｎ１は２０以上１３０以下の整数である。
【００６６】
脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の製品としては、例えば、ディーアイシーコベストロポリマー株式会社製のパンデックス（登録商標）Ｔ−Ｒ３０８０等を挙げることができる。
【００６７】
また、これら脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を形成することができるイソシアネート末端、若しくは水酸基末端又はカルボキシル基末端のプレポリマーは、熱硬化型ポリウレタン樹脂を得るために好適に使用することができる。
【００６８】
〔芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂〕
芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、芳香環を有しているイソシアネートに由来する構造を有するポリウレタン樹脂である。つまり、本明細書中において、「芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」とは、ポリウレタン樹脂を生成するためのイソシアネートが「芳香族イソシアネート」であることによって規定される。つまり、「芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂」とは、ポリウレタン樹脂の主鎖を構成するポリエステル骨格等の骨格が「芳香族」炭化水素骨格を有しているか否かによって規定されない。
【００６９】
芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、芳香族イソシアネートを用いて生成されるポリウレタン樹脂であり、芳香族イソシアネートには、典型的には、芳香族ジイソシアネートが挙げられる。ここで、芳香族ジイソシアネートには、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、及びナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等が挙げられる。また、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂には、芳香族ジイソシアネートと、これら芳香族ジイソシアネートのイソシアヌレート化合物（三量体）が併用されていてもよい。なかでも、芳香族イソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）であることがより好ましい。なお、本明細書中において、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いて生成された芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のことを、ジフェニルメタンジイソシアネート系ポリウレタン樹脂（ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂）と称することもある。
【００７０】
芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖を構成する骨格は、例えば、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖を構成する骨格と同じく、ポリエーテル骨格、ポリエステル骨格、ポリエステルポリオール骨格、ポリエーテルエステル骨格、及びポリ（メタ）アクリレート骨格等が挙げられ、これらの骨格は芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖として併存してよい。なかでも、所望の硬度及び加水分解性を得ることができるという観点から、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の主鎖を構成する骨格は、ポリエステル骨格、及びポリエーテルエステル骨格の何れか又は両方であることが好ましい。特に、ポリエステル骨格、又はポリエーテルエステル骨格を含むポリオールはポリエステルポリオールと呼ばれ、少なくともエステル骨格を含み、例えば、ポリエステルポリオールと芳香族イソシアネートとを反応させることで、目止剤として好適な芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂が得られる。
【００７１】
ここで、ポリエステル骨格は、限定されるものではないが、グリコリド、α-アセトラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、及びε-カプロラクトン等を開環重合することによって形成される骨格、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、及びフタル酸等のジカルボン酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオール等のジオールとを縮合して形成される骨格、又はこれらを組み合わせて形成される骨格であり得る。
【００７２】
また、ポリエステルポリオール骨格は、繰り返し単位における炭素数１〜６のポリエーテル構成単位と、繰り返し単位における炭素数２〜２０のポリエステル構成単位との共重合体であり得る。ここで、ポリエーテル構成単位としては、例えば、ポリアセタール、ポリエチレングリコール及びポリテトラメチレングリコール等が挙げられ、ポリエステル構成単位としては上述のポリエステル骨格が挙げられる。
【００７３】
また、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の重量平均分子量は、５，０００以上、１００，０００以下であることが好ましく、１０，０００以上、７０，０００以下であることがより好ましく、１５，０００以上、５０，０００以下であることが最も好ましい。芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の重量平均分子量が、５，０００以上、１００，０００以下であれば、適度な加水分解性を備えた目止剤を得ることができる。
【００７４】
芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂は、典型的には、以下の化学式（ＩＩ）に示されるものが好ましい。
【００７５】
【化２】
2020097636.tif 000003
【００７６】
ここで、化学式（ＩＩ）において、ｍ２は１以上１０以下の整数であり、ｎ２は５以上４０以下の整数である。
【００７７】
化学式（ＩＩ）に示されるＭＤＩ系ポリウレタン樹脂の製品としては、例えば、ディーアイシーコベストロポリマー株式会社製のパンデックス（登録商標）Ｔ−５０７０等を挙げることができる。
【００７８】
また、これら芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂を形成することができるイソシアネート末端、若しくは水酸基末端又はカルボキシル基末端のプレポリマーは、熱硬化型ポリウレタン樹脂を得るために好適に使用することができる。
【００７９】
（２）架橋剤による架橋
一実施形態において、目止剤は、樹脂組成物に架橋剤を配合することにより、樹脂組成物から形成されるペレットの２３℃における押し込み硬度を調整する。
【００８０】
架橋剤としては、多官能イソシアネート化合物、エチレン系不飽和基を有するモノマー、多価アミン、多価アルコール、及び多官能エポキシ化合物からなる群から選択される少なくとも１つの架橋剤であることが好ましい。また、これらの複数の組み合わせにより、ポリウレタン樹脂中において網目状の架橋構造を形成することができる。このため、樹脂組成物の硬度を好適に調製することができる。
【００８１】
なお、架橋剤は、上述の通り、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂に加えてもよく（熱可塑型成形加工法）、これらポリウレタン樹脂を形成するためのプレポリマーに加えてもよい（ミラブルガム型成形加工法及びキャスト型成形加工法）。
【００８２】
（２．１）多官能イソシアネート化合物
樹脂組成物は、架橋剤として多官能イソシアネート化合物を含み得る。多官能イソシアネート化合物は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂及び芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のうちの何れか一方又は両方を溶融混練するときに、これらポリウレタン樹脂の末端又は主鎖に存在する活性水素を有する官能基に架橋する（熱可塑型成形加工法）。
【００８３】
多官能イソシアネート化合物としては、例えば、上述の脂肪族ジイソシアネート、及び芳香族ジイソシアネート、並びに、これら脂肪族ジイソシアネート又は芳香族ジイソシアネートから形成されるイソシアヌレートが挙げられる。
【００８４】
多官能イソシアネート化合物は、一例として、下記一般式（ＩＩＩ）に示すように、イソシアネート基がポリウレタン樹脂の主鎖に存在するウレタン結合とアロファネート結合する。
【００８５】
【化３】
2020097636.tif 000004
【００８６】
これによって、１つのポリウレタン樹脂の主鎖と、別のポリウレタン樹脂の主鎖とを多官能イソシアネート化合物を介して架橋する。なお、ポリウレタン樹脂が尿素結合を有している場合、多官能イソシアネートは、当該尿素結合とビューレット結合を形成し得る。このような、ビューレット結合によっても、多官能イソシアネート化合物は、１つのポリウレタン樹脂の主鎖と、別のポリウレタン樹脂の主鎖とを多官能イソシアネート化合物を介して架橋する。
【００８７】
架橋剤を脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂に添加する場合には、添加前の脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比が、９９．８：０．２〜５０：５０の範囲となるように架橋剤を添加することが好ましい。脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比が、９９．７：０．３〜６０：４０の範囲となるように添加することがより好ましく、９９．６：０．４〜７０：３０の範囲となるように添加することがさらに好ましい。上述の範囲で架橋剤を添加することにより、架橋した脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の硬度がより高くすることができる。よって、高温環境下において、より好適に細孔を一時目止めすることができる目止剤を得ることができる。なお、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のプレポリマーに架橋剤を添加する場合には、該プレポリマーと、架橋剤との重量比は、９９．８：０．２〜５０：５０の範囲となるように架橋剤を添加することが好ましい（ミラブルガム型成形加工法）。つまり、該プレポリマーと、架橋剤との重量比の好ましい範囲は、脂肪族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比の好ましい範囲に準じている。
【００８８】
また、架橋剤を芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂に添加する場合には、添加前の芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比が、１００：０〜５０：５０の範囲となるように架橋剤を添加することが好ましい。芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比が、９９．７：０．３〜６０：４０の範囲となるように添加することが好ましく、９９．６：０．４〜７０：３０の範囲となるように添加することがさらに好ましい。上述の範囲で架橋剤を添加することにより、架橋した芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂の硬度がより高くなり、高温下において、より好適に細孔を一時目止めすることができる。なお、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂のプレポリマーに架橋剤を添加する場合には、該プレポリマーと、架橋剤との重量比は、１００：０〜５０：５０の範囲となるように架橋剤を添加することが好ましい（ミラブルガム型成形加工法）。つまり、該プレポリマーと、架橋剤との重量比の好ましい範囲は、芳香族イソシアネート系ポリウレタン樹脂と、架橋剤との重量比の好ましい範囲に準じている。
【００８９】
なお、これら多官能イソシアネート化合物のうちの一部は、未反応の状態にて目止剤中に存在し得る。
【００９０】
（２．２）エチレン系不飽和基を有するモノマー
架橋剤には、例えば、エチレン系不飽和基を有するモノマーを用いることができる。
【００９１】
エチレン系不飽和基を有するモノマーには、例えば、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、及び、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。なお、このような、エチレン系不飽和基を有する架橋剤は、例えば、有機過酸化物等のラジカル重合開始剤と併用するか、若しくは、電子線を照射することによって架橋させることができる。例えば、ポリウレタン樹脂に、エチレン系不飽和基を有する架橋剤を配合し、溶融混練することで樹脂組成物を得た後、該樹脂組成物を粉砕し、電子線照射を行なうことで該樹脂組成物の硬度を調整する。このとき、樹脂組成物に含まれるエチレン系不飽和基を有する架橋剤は、互いに重合しつつ、ポリウレタン樹脂の主鎖にも架橋し得る。
【００９２】
電子線の照射線量としては、例えば、５ｋＧｙ以上１５０ｋＧｙ以下が好ましく、１０ｋＧｙ以上１２０ｋＧｙ以下がより好ましく、２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ以下がさらに好ましい。
【００９３】
（２．３）多価アミン、及び多価アルコール
架橋剤には、例えば、多価アミン、又は多価アルコールを用いることができる。多価アミン、又は多価アルコールは、ポリウレタン樹脂との溶融混練の際に、ポリウレタン末端に残存するイソシアネート基と反応することにより架橋する。また、ポリエステル骨格、又はポリエーテルエステル骨格を有するポリウレタン樹脂においては、主鎖に存在するエステル基とエステル交換反応を生じることによって、新たに生成したアミド結合、又はエステル結合を介して架橋構造を形成することができる。特に、末端イソシアネート基が存在しない、又は微量にしか存在しないポリウレタン樹脂においては、多価アミン、又は多価アルコールと上述の多官能イソシアネート化合物とを併用することにより、ポリウレタン樹脂組成物の硬度を好適に調製することができる。なお、多価アミン、及び多価アルコールは、イソシアネート基末端のプレポリマーを架橋する架橋剤でもある（キャスト型成形加工法）
多価アミンとしては、例えば、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−メチレンビス−２−クロロアニリン、及び、トリメチレンビス（４−アミノベンゾアート）等が挙げられる。
【００９４】
多価アルコールには、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、及び、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール等のアルキレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及び、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール、並びに、ビスフェノールＡ等のビスフェノール類等を用いることができる。また、三価以上のアルコール類として、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、及び、ペンタエルスリトール等を併用することができる。
【００９５】
（２．４）多官能エポキシ化合物
架橋剤には、例えば、多官能エポキシ化合物を用いることができる。多官能エポキシ化合物は、ポリウレタン樹脂との溶融混練の際に、ポリウレタン末端に残存するヒドロキシル基と反応することにより架橋する。また、ポリエステル骨格、又はポリエーテルエステル骨格を有するポリウレタン樹脂においては、末端に存在するカルボキシル基と反応することによって、架橋構造を形成することができる。特に、末端ヒドロキシル基やカルボキシル基が存在しないポリウレタン樹脂、又は微量にしか存在しないポリウレタン樹脂においては、多官能エポキシ化合物と上述の多価アミン、又は多価アルコールとを併用することにより、ポリウレタン樹脂組成物の硬度を好適に調整することができる。
【００９６】
多官能エポキシ化合物としては、例えば、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、及び、ポリ（メタクリル酸グリシジル）等が挙げられる。
【００９７】
（２．５）熱処理
架橋剤を添加したポリウレタン樹脂を、熱処理にすることによりさらに架橋を進めることで、当該ポリウレタン樹脂の硬度を調整することができる。熱処理により架橋を進めるには、架橋剤を添加したポリウレタン樹脂を、所定温度で所定時間保持することにより行うことができる。熱処理時の雰囲気は、必要に応じ、空気中又は窒素等の不活性ガス中、若しくは減圧下で行ってもよい。
【００９８】
（３）電子線照射
また、溶融押出した樹脂組成物に電子線照射することによって、ポリウレタン樹脂の主鎖を切断、又は架橋することによって、樹脂組成物の硬度を調整してもよい。この場合、樹脂組成物は架橋剤を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
【００９９】
電子線の照射線量としては、例えば、５ｋＧｙ以上１５０ｋＧｙ以下が好ましく、１０ｋＧｙ以上１２０ｋＧｙ以下がより好ましく、２０ｋＧｙ以上１００ｋＧｙ以下がさらに好ましい。ここで、電子線の照射線量の値が小さすぎる場合には、ポリウレタン樹脂組成物の硬度が十分に高くならず、照射線量の値が大きすぎる場合には、ポリウレタン樹脂の主鎖が必要以上に切断され硬度が低下する。これに対し、電子線の照射線量が上述の好ましい範囲であるとき、細孔を好適に一時目止めできる目止材が得られる。
【０１００】
（４）充填剤の配合
目止剤は、充填剤を含んでいてもよい。充填材は、有機又は無機の繊維状強化材、及び、顆粒状又は粉末状強化材等を挙げることができ、これらは、単独で、又は、２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【０１０１】
繊維状強化材としては、例えば、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、硼素繊維及び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、銅及び真鍮等の金属繊維状物、並びに、アラミド繊維、ケナフ繊維、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂及びアクリル樹脂等の高融点有機質繊維状物質等を挙げることができる。
【０１０２】
顆粒状又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、炭酸マグネシウム及び硫酸バリウム等を挙げることができる。充填剤は、必要に応じて、集束材又は表面処理剤により処理されていてもよい。ペレット及び／又は粉体を形成する樹脂組成物に充填剤が含まれていることで、当該樹脂組成物の硬度をより高くすることができる。
【０１０３】
充填剤を樹脂組成物に添加する場合には、樹脂組成物における充填剤の含有量が、２重量％以上３０重量以下となるように添加することが好ましく、３重量％以上２５重量％以下となるように添加することがより好ましく、４重量％以上２０重量％以下となるように添加することがさらに好ましい。ここで、充填剤の含有量が少なすぎる場合には、ポリウレタン樹脂組成物の硬度が十分に高くならず、充填剤の含有量が多すぎる場合には、ポリウレタン樹脂の分解後も充填剤が残存することで目止めを十分に解除できないことがある。これに対し、樹脂組成物における充填剤の含有量が上述の好ましい範囲であるとき、当該樹脂組成物を含む目止剤と、キサンタンガム及び頁岩安定剤等とを含有する強アルカリ性の坑井流体（泥水）を使用しても、例えば、幅が０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の大きなフラクチャーを好適に目止めすることができる。
【０１０４】
充填材の大きさ（径及び長さ等）は、目止剤の粒径に大きく影響を与えない範囲であればよく、例えば、１μｍ以上３，０００μｍ以下であってもよく、３μｍ以上１，０００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上５００μｍ以下がより好ましい。
【０１０５】
〔樹脂組成物におけるその他の配合剤〕
本実施形態に係る目止剤は、本実施形態の目的を阻害しない範囲で、目止剤において通常添加される種々の配合剤をさらに含有させることができる。例えば、分解促進剤、酸化防止剤、及び、分解抑制剤等の各種の添加剤を挙げることができる。これら各種の添加剤は、夫々単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１０６】
（分解促進剤）
目止剤は、分解促進剤を含んでいてもよい。分解促進剤は、目止剤に含まれる樹脂組成物の分解を促進するものであり、酸及び酸前駆体を挙げることができ、酸前駆体がより好ましい。
【０１０７】
より具体的には、分解促進剤としては、グリコリド及びラクチド等のラクトン類、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）等の酸無水物、シュウ酸ジエチル等のカルボン酸エステル類、ｐ−トルエンスルホン酸エチル等のスルホン酸エステル類、並びに、リン酸エステル類等が挙げられる。
【０１０８】
樹脂組成物における分解促進剤の含有量としては、例えば、０．１重量％以上２０重量％以下が好ましく、０．３重量％以上１５重量％以下がより好ましく、０．５重量％以上１０重量％以下がさらに好ましい。上述の好ましい範囲によれば、分解促進剤の含有量が少なすぎないため、分解促進効果が十分である。また、含有量が多すぎないため、初期硬度が低下せず、十分な目止維持時間を得られる。
【０１０９】
＜坑井流体＞
本実施形態に係る坑井流体は、上述の目止剤を含む。
【０１１０】
坑井流体としては、特に限定されないが、例えば、泥水を挙げることができる。
【０１１１】
本実施形態に係る目止剤は、泥水の中でも、特に水系の泥水への分散性及び濡れ性が、泥水に含まれる脱水減少剤の一つであるデンプン誘導体等に比べてよい。坑井処理流体において目止剤の分散性が高いことは、大きなフラクチャーを効率良く目止めするために有効であり、坑井処理流体を坑井に注入するためのツール（例えば、ドリル及びその周辺部材等）における目止剤による詰まりを防止することにも寄与する。このため、坑井流体は、なかでも水系の泥水が好ましい。
【０１１２】
本実施形態に係る坑井流体は、当該坑井流体を使用する坑井孔内の環境、特に、高温環境の温度又は圧力に応じて、目止剤に含有される樹脂組成物の種類、物性、組成（添加剤等を含む）、形状、及び、大きさ等を適宜選択し、組み合わせることができる。したがって、本実施形態に係る目止剤は、異なる材料又は材料の組み合わせを使用してもよい。
【０１１３】
本実施形態に係る坑井流体における上述の目止剤の含有量は、特に限定されず、通常１重量％以上２０重量％以下であり、５重量％以上１５重量％以下が好ましい。
【０１１４】
本実施形態に係る坑井流体には上述の目止剤のほか、本実施形態の目的を阻害しない範囲で、坑井流体において通常添加される種々の配合剤を含有させることができる。例えば、バライト（ＢａＳＯ４）及び炭酸カルシウム等の無機系加重剤、ＮａＣｌ、ＫＣｌ及びＣａＣｌ２等のアルカリ金属ハロゲン化物又はアルカリ土類金属ハロゲン化合物（塩類）の粘土膨潤抑制剤、又はソリッドフリーの比重調整剤、ＡＭＰＳポリマー、キサンタンガム、グアーガム及びカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の有機コロイド剤（増粘剤）、無機コロイド剤（粘土類等）、分散解コウ剤、界面活性剤、ｐＨ調整剤、他の逸泥防止剤、転換剤、消泡剤、潤滑剤、防腐剤、殺菌剤並びに、防食防止剤等が挙げられ、坑井流体を使用する坑井孔内の環境に応じた濃度で含有させることができる。
【０１１５】
＜坑井掘削方法＞
本実施形態に係る坑井掘削方法は、上述の目止剤を使用して一時目止めを行う。
【０１１６】
例えば、本実施形態に係る坑井掘削方法では、上述の目止剤を、例えば、ドリルを使用しての貯留層区間における坑井掘削、シェールガス・オイル等を産出するシェール層等の坑井掘削において使用することができる。また、本実施形態に係る坑井掘削方法では、本実施形態に係る目止剤を含有する目止剤の流体を、坑井流体を坑井孔内に流入させるのに先立って、坑井内に流入させてもよい。
【０１１７】
また、本実施形態に係る目止剤を使用する環境、特に、高温環境の温度又は圧力に応じて、目止剤に含まれる樹脂組成物の種類、物性、組成、形状、及び、大きさを適宜選択し、組み合わせることができる。
【０１１８】
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
【実施例】
【０１１９】
実施例１〜１８及び比較例１〜３について、それぞれ以下に示す条件で目止剤を作製した。
【０１２０】
＜実施例１＞
〔評価用目止剤の製造〕
（ペレット及びパウダーの製造）
まず、ポリブチレンアジペート骨格を有するＨＤＩ系ポリウレタン樹脂として、ディーアイシーコベストロポリマー株式会社製のパンデックス（登録商標）Ｔ−Ｒ３０８０を１，８００ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した。また、架橋剤としてＭＤＩを２００ｇ秤量し、当該ポリエチレン袋に投入した。すなわち、架橋剤を添加後のＨＤＩ系ポリウレタン樹脂に対する含有量が１０重量％となるように架橋剤を添加した。架橋剤の添加後、ポリエチレン袋を持ってハンドシェイクすることで、ポリエチレン袋内のＨＤＩ系ポリウレタン樹脂と架橋剤とを３分間撹拌し、混合物（ブレンド物）としての樹脂組成物を得た。ブレンド物を得た後、以下の混練押出機を使用して、ブレンド物を温度２３０℃において５分間溶融混練し、ダイスから溶融押出した。
・混練押出機：２Ｄ３０Ｗ２（東洋精機製作所株式会社製）
・スクリューサイズ：直径３０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３０
・スクリュー回転速度：５０ｒｐｍ
・ペレタイザー：型式ＳＣＦ−１５０（いすず化工機株式会社製）
溶融押出して得られたブレンド物をストランドとした後に、ペレタイザーを通して、直径２．５ｍｍφ×長さ３ｍｍのペレットを得た。このように、ペレットの長片の最大長さは３ｍｍだった。
【０１２１】
（熱処理）
溶融押出して得られたペレットを、高杉製作所株式会社製の熱風強制循環式乾燥機ＴＤＨ−３を用いて、１２０℃において１２時間熱処理した。
【０１２２】
（ペレットに対する電子線の照射）
日本電子照射サービス株式会社製の電子線照射装置を用いて、熱処理後のペレットに電子線を６０ｋＧｙ照射した。
【０１２３】
（押し込み硬度の測定）
ペレットに電子線を照射した後、硬度計を用いてペレットの硬度を荷重５ｋｇｆ下で測定した。なお、硬度計としては、テクロック株式会社製のデュロメータタイプＤ硬度計  ＧＳ−７２０Ｒを使用した。表３に示す通り、電子線照射後のペレットの２３℃における押し込み硬度は３８だった。
【０１２４】
（ペレットの粉砕）
次に、熱処理後のペレットの一部を、以下に示す粉砕機を用いて、液体窒素浸漬による凍結粉砕法により粉砕し、粉体（パウダー）を作製した。ここで、液体窒素中に５分間浸漬して冷却したペレットを１２５ｇ／ｍｉｎで粉砕機に投入し、それと同時に、液体窒素も粉砕機に投入した。
・粉砕機：イクシードミル  ＥＭ−１Ａ型（槙野産業株式会社製）
・回転盤：
ピンディスク直径：１６０ｍｍ
ピン直径：３．５ｍｍ
ピン長さ：１９ｍｍ
本体側ピン本数：１７８本
本体側ピン配列：３列
本体側ピン間隔：３．５ｍｍ
ドア側ピン本数：１６８本
ドア側ピン配列：３列
ドア側ピン間隔：２．５ｍｍ
・粉砕回転数：本体側ピンディスク：８０００ｒｐｍ（１３３Ｈｚ）
・ドア側ピンディスク：１２０００ｒｐｍ（２００Ｈｚ）
（パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）の測定）
得られたパウダーのメディアン径（５０％Ｄ）を、レーザ回折式粒子径分布測定装置である、島津製作所株式会社製のＳＡＬＤ３０００を用いて測定した。表３に示す通り、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は３９６μｍであった。
【０１２５】
（評価用目止剤の製造）
電子線照射後のペレットを７ｇ、パウダーを２８ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した後、ハンドシェイクで３分間撹拌し、ペレットとパウダーとのブレンド物を得た。このように、ペレットとパウダーとを重量比２０：８０で混合し、評価用目止剤を得た。
【０１２６】
〔評価用流体（以下、評価用泥水ともいう）の製造〕
得られた評価用目止剤と、以下の表１の各成分とを、表１に示す重量比で混合し、評価用泥水を作製した。
【０１２７】
【表１】
2020097636.tif 000005
【０１２８】
なお、表１における１０重量％塩化ナトリウム水溶液における塩化ナトリウムは、純正化学株式会社製である。ＡＭＰＳポリマーは、株式会社テルナイト製のＤｒｉｓｃａｌ（登録商標）−Ｄである。架橋デンプンは株式会社テルナイト製のテルポリマーＤＸである。脱酸素剤は、株式会社テルナイト製のテルナイト（登録商標）ＯＳ−５である。
【０１２９】
〔目止め評価〕
目止め評価は、図１に示すスロットディスクを含むプラグ試験機（Ｆａｎｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ製のＦｌｉｔｅｒ  Ｐｒｅｓｓ  ＨＰＨＴ  ５００ＭＬ）を用いた目止め試験により行った。目止め試験においては、幅１ｍｍ長さ２０ｍｍの長方形状の孔隙を有する直径６３ｍｍ厚み６ｍｍのスロットディスク（材質：ＳＵＳ３０４）を使用した。
【０１３０】
以下に、目止め試験について、図１を用いながら説明する。図１は、評価用泥水の閉塞性能を評価する試験に用いられるプラグ試験機を概略的に示した図である。
【０１３１】
図１に示すように、評価用目止剤を混入した評価用泥水をプラグ試験機に入れた後、プラグ試験機に上から２００ｐｓｉの圧力をかけ、２３℃における初期目止め性を確認した。ここでいう初期目止め性は、上から圧力をかけることによって、目止剤がスロットディスクの孔隙の上にケーク層を形成することができるかどうかを確認することを意味し、ケーク層の形成を確認することができた場合には、初期目止め性があると判断した。
【０１３２】
初期目止め性の確認後、プラグ試験機に上から２００ｐｓｉの圧力をかけたまま、２３℃から１２０℃まで昇温し、保持した。昇温後、プラグ試験機に上から５００ｐｓｉの圧力をかけた。これにより、スロットディスクに上から５００ｐｓｉの圧力がかかるようにした。
【０１３３】
５００ｐｓｉに昇圧後、温度及び圧力を保持した状態で目止め試験を開始した。
【０１３４】
ここで、上述のように、スロットディスクには幅１ｍｍ長さ２０ｍｍの長方形状の孔隙があり、容器から、当該孔隙を介して、水が透過するようになっている。そこで、所定時間毎のフィルターからの透水量を測定した。
【０１３５】
所定時間毎の透水量が増大した時点で透水回復点（一時目止めが解除された点）とし、目止め試験を終了した。
【０１３６】
目止め試験を開始したときから、透水回復点に達するまでの時間を目止め維持時間とし、当該目止め維持時間が１時間以上９６０時間（４０日間）以下である場合に、目止め評価を「○」とし、それ以外のときに目止め評価を「×」とした。
【０１３７】
なお、１２０℃における目止め維持時間が１２時間以上のものについては、目止め維持時間が１２時間経過する毎に、目止め維持時間の測定を中断し、以下の（１）〜（３）を繰り返した。
（１）図１に示す容器とは別のオートクレーブ容器中で、予め１２０℃において目止め試験開始時から保持している評価用泥水を、当該オートクレーブ容器から取り出した。なお、当該評価用泥水の組成は、表１の評価用泥水と同様の組成である。
（２）取り出した評価用泥水から目止剤を濾別し、水洗した。この目止剤は、１２０℃において目止め開始時から保持しているものであるため、図１に示す容器内の経時劣化し、分解した状態の目止剤と実質的に同程度分解した状態のものであるといえる。
（３）分解した状態の目止剤を用いて新たに評価用泥水を作製し、新たなプラグ試験機の容器に投入した。投入後、目止め維持時間の測定を再開した。このように、１２時間毎に、プラグ試験機内の評価用泥水と実質的に同じ評価用泥水をプラグ試験機の容器に投入し、目止め試験を継続した。
【０１３８】
この方法を用いた場合には、（１）〜（３）の繰り返し後に透水回復点が観測された時点において、予め１２０℃のオートクレーブ容器中で保管した時間と、プラグ試験機における試験再開後から透水回復点が観測されるまでの時間の和を目止め維持時間とした。
【０１３９】
以上の条件で目止め試験を行った結果、表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は１２０時間だった。
【０１４０】
＜実施例２＞
実施例２では、ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂の代わりに、ポリカプロラクトン骨格を有するＭＤＩ系ポリウレタン樹脂を用いて、これらに熱処理を行わず、電子線を照射しなかったこと以外は、実施例１と同様にペレット及びパウダーを作製した。なお、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂としては、２３℃におけるデュロメータタイプＤ硬度が６０のディーアイシーコベストロポリマー株式会社製のパンデックス（登録商標）Ｔ−５０７０を使用した。
【０１４１】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度（硬度）は６８だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は３３４μｍだった。
【０１４２】
ペレットと、パウダーとを、実施例１と同じ重量比で同様に混合し、評価用目止剤を作製した。また、評価用目止剤から実施例１と同様に評価用泥水を作製し、実施例１と同様の方法で幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は２２４時間だった。
【０１４３】
＜実施例３＞
実施例３では、架橋剤として、ＭＤＩを用い、当該架橋剤をＭＤＩ系ポリウレタン樹脂に対して１０重量％添加し、ペレットに実施例１と同様に熱処理した以外は、実施例２と同様にペレット及びパウダーを作製した。
【０１４４】
架橋剤の添加の方法としては、以下のように行った。すなわち、まず、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂を１８００ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した。また、架橋剤としてＭＤＩを２００ｇ秤量し、当該ポリエチレン袋に投入した。架橋剤の添加後、ポリエチレン袋を持ってハンドシェイクすることで、ポリエチレン袋内のＭＤＩ系ポリウレタン樹脂と架橋剤とを３分間撹拌し、ブレンド物を得た。ブレンド物を得た後の溶融押出は、上述の実施例と同様に行った。
【０１４５】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７３だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は４０２μｍだった。
【０１４６】
ペレットと、パウダーとを、上述の実施例と同じ重量比で同様に混合し、評価用目止剤を作製した。作製した評価用目止剤から上述の実施例と同様に評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は６７２時間だった。
【０１４７】
＜実施例４＞
実施例４では、架橋剤の添加量を１０重量％から２０重量％に変更した以外は、実施例３と同様にペレット及びパウダーを作製した。
【０１４８】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７３だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は２０３μｍだった。
【０１４９】
ペレットと、パウダーとを、重量比４０：６０で混合し、評価用目止剤を作製した。評価用目止剤から、上述の実施例と同様に評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は３時間だった。
【０１５０】
＜実施例５＞
実施例５では、架橋剤の添加量を２０重量％から３０重量％に変更した以外は、実施例４と同様にペレット及びパウダーを作製した。
【０１５１】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７１だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は、１４６μｍだった。
【０１５２】
ペレットと、パウダーとを、実施例４と同じ重量比で混合し、評価用目止剤を作製した。評価用目止剤から、上述の実施例と同様に評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は４時間だった。
【０１５３】
＜実施例６＞
実施例６では、ベースとなる樹脂組成物として、上述のＭＤＩ系ポリウレタン樹脂に加え、上述のＨＤＩ系ポリウレタン樹脂をさらに含む以外は、実施例２とペレット及びパウダーを作製した。
【０１５４】
より具体的には、上述のＭＤＩ系ポリウレタン樹脂を１，０００ｇ秤量し、ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂を１，０００ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した。投入後、上述の実施例と同様にハンドシェイクし、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂と、ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂とを撹拌し、ブレンド物を得た。このように、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂と、ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂とを重量比５０：５０で混合した。その後、上述の実施例と同様に、ブレンド物を溶融押出（溶融混練）して、ペレットと、パウダーとを得た。
【０１５５】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は３８だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は３５２μｍだった。
【０１５６】
ペレットと、パウダーとを、重量比４０：６０で混合し、評価用目止剤を作製した。評価用目止剤から、上述の実施例と同様に評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１１０℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１１０℃における目止め維持時間は２時間だった。
【０１５７】
＜実施例７＞
実施例７では、プラグ試験機におけるスロットディスクの幅を１ｍｍから３ｍｍに変えた以外は、実施例３と同じ条件で評価用目止剤及び評価用泥水等を作製し、上述の実施例と同様の方法で、１２０℃において目止め試験を行った。
【０１５８】
表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は１６８時間だった。
【０１５９】
＜実施例８＞
実施例８では、１２０℃の代わりに１４９℃において目止め試験した以外は実施例７と同じ条件で評価用目止剤及び評価用泥水等を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて目止め評価を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は２時間だった。
【０１６０】
＜実施例９＞
実施例９では、ペレット及びパウダーに、さらに電子線を２０ｋＧｙ照射した以外は、実施例３と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１６１】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７４、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は４４８μｍだった。
【０１６２】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は４時間だった。
【０１６３】
＜実施例１０＞
実施例１０では、ペレット及びパウダーに電子線を２０ｋＧｙ照射する代わりに、６０ｋＧｙ照射した以外は、実施例９と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１６４】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７４、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は４０２μｍだった。
【０１６５】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は３３６時間だった。
【０１６６】
＜実施例１１＞
実施例１１では、ペレットと、パウダーとを重量比２０：８０で混合する代わりに、重量比４０：６０で混合する以外は、実施例１０と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１６７】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は３３６時間だった。
【０１６８】
＜実施例１２＞
実施例１２では、１２０℃の代わりに１４９℃において目止め試験した以外は実施例１１と同じ条件で評価用目止剤及び評価用泥水等を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて目止め評価を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は７時間だった。
【０１６９】
＜実施例１３＞
実施例１３では、ペレット及びパウダーに電子線を６０ｋＧｙ照射する代わりに、１００ｋＧｙ照射した以外は、実施例１２と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１７０】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７４、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は６８５μｍだった。
【０１７１】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は５時間だった。
【０１７２】
＜実施例１４＞
実施例１４では、架橋剤の添加量を１０重量％から２０重量％に変更した以外は、実施例１２と同様にペレット及びパウダーを作製した。
【０１７３】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７５だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は、５３４μｍだった。
【０１７４】
ペレットと、パウダーとを、実施例１２と同じ重量比で混合し、評価用目止剤を作製した。評価用目止剤から、上述の実施例と同様に評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は４時間だった。
【０１７５】
＜実施例１５＞
実施例１５では、ペレット及びパウダーに電子線を６０ｋＧｙ照射する代わりに、１００ｋＧｙ照射した以外は、実施例１４と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１７６】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は７３、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は５８０μｍだった。
【０１７７】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は４時間だった。
【０１７８】
＜実施例１６＞
実施例１６では、架橋剤として、ＭＤＩの代わりにトリアリルイソシアネート（ＴＡＩＣ）を用い、当該架橋剤の添加量を１０重量％から０．４７６重量％に変更した以外は、実施例９と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１７９】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は６３、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は２９１μｍだった。
【０１８０】
得られた評価用目止剤から上述の実施例と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１４９℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１４９℃における目止め維持時間は３時間だった。
【０１８１】
＜実施例１７＞
〔評価用目止剤の製造〕
（ペレットの製造）
実施例１７では、ペレットを作製するために、まず、上述のＭＤＩ系ポリウレタン樹脂を１，９００ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した。また、充填剤として、オーエンス・コーニング株式会社製の０３ＪＡＦＴ５９２Ｓ、径（Ｄ）１０μｍ、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）３０のガラスファイバー（ＧＦ）を１００ｇ秤量し、当該ポリエチレン袋に投入した。すなわち、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂に対して５重量％の充填剤を添加した。充填剤の添加後、ポリエチレン袋を持ってハンドシェイクすることで、ポリエチレン袋内のＭＤＩ系ポリウレタン樹脂と充填剤とを３分間撹拌し、ブレンド物を得た。ブレンド物を得た後、上述の実施例と同様に溶融押出し、ペレットを得た。
【０１８２】
表３に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は５８だった。
【０１８３】
（パウダーの製造）
実施例１７では、実施例３と同じ条件でパウダーを作製した。表３に示す通り、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は４０２μｍだった。
【０１８４】
（評価用目止剤の製造）
ペレットを１４ｇ、パウダーを２１ｇ秤量し、ポリエチレン袋に投入した後、ハンドシェイクで３分間撹拌し、ペレットとパウダーとのブレンド物を得た。このように、ペレットとパウダーとを重量比４０：６０で混合し、評価用目止剤を得た。
【０１８５】
〔評価用流体（以下、評価用泥水  ともいう）の製造〕
得られた評価用目止剤と、以下の表２の各成分とを、表２に示す重量比で混合し、評価用泥水として、キサンタンガム評価用泥水を作製した。
【０１８６】
【表２】
2020097636.tif 000006
【０１８７】
なお、表２におけるキサンタンガムは、Ｍ−Ｉ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＤＵＯ−ＶＩＳ  ＰＬＵＳである。頁岩安定剤は、Ｍ−Ｉ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＵＬＴＲＡＨＩＢである。殺菌剤は、Ｍ−Ｉ  Ｌ．Ｌ．Ｃ．製のＳＡＦＥ−ＣＩＤＥである。架橋デンプンは、株式会社テルナイト製のテルポリマーＤＸである。
【０１８８】
〔目止め評価〕
実施例１〜１６の評価用泥水の代わりに、キサンタンガム評価用泥水を用いて、上述の実施例と同様の方法で、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め評価を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は７２時間だった。
【０１８９】
＜実施例１８＞
実施例１８では、ＭＤＩ系ポリウレタン樹脂に対して１０重量％のＭＤＩの架橋剤を添加して得られたパウダーの代わりに、実施例１７のペレットの一部を粉砕して得られたＧＦ入りパウダーを用いた以外は、実施例１７と同様にペレット及びパウダーを得た。
【０１９０】
表３に示す通り、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は１７１μｍだった。
【０１９１】
ペレットと、パウダーとを、重量比４０：６０で混合し、評価用目止剤を作製した。評価用目止剤から、実施例１７と同様にキサンタンガム評価用泥水を作製し、上述の実施例と同様の方法で、幅３ｍｍのスロットディスクを用いて１２０℃において目止め試験を行った。表３に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は７２時間だった。
【０１９２】
＜比較例１＞
比較例１では、ＨＤＩ系ポリウレタン樹脂に架橋剤を添加せず、ペレットに熱処理を行わず、電子線を照射しなかったこと以外は、実施例１と同様にペレット及びパウダーを作製した。
【０１９３】
表４に示す通り、ペレットの２３℃における押し込み硬度は３１だった。また、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は３３７μｍだった。
【０１９４】
ペレットと、パウダーとを、実施例１と同じ重量比で同様に混合し、評価用目止剤を作製した。作製した評価用目止剤から実施例１と同様に評価用泥水を作製し、実施例１と同様の方法で、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１１０℃において目止め試験を行った。表４に示す通り、１１０℃における目止め維持時間は０時間だった。
【０１９５】
＜比較例２＞
比較例２では、ペレットと、パウダーとを重量比２０：８０で混合する代わりに、重量比４０：６０で混合する以外は、比較例１と同様に評価用目止剤を作製した。
【０１９６】
得られた評価用目止剤から比較例１と同様の方法で評価用泥水を作製し、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて１１０℃において目止め評価を行った。表４に示す通り、１１０℃における目止め維持時間は０時間だった。
【０１９７】
＜比較例３＞
比較例３では、１１０℃の代わりに１２０℃において目止め試験を行った以外は比較例２と同じ条件で評価用目止剤及び評価用泥水等を作製し、幅１ｍｍのスロットディスクを用いて目止め評価を行った。表４に示す通り、１２０℃における目止め維持時間は０時間だった。
【０１９８】
【表３】
2020097636.tif 000007
【０１９９】
【表４】
2020097636.tif 000008
【０２００】
なお、表３及び表４におけるＨＤＩ系ＴＰＵ及びＭＤＩ系ＴＰＵは、それぞれＨＤＩ系ポリウレタン樹脂及びＭＤＩ系ポリウレタン樹脂を指す。
【０２０１】
表３及び表４から明らかなように、実施例１〜１６の一時目止剤を用いて目止め試験を行った結果、１１０℃、１２０℃、及び、１４９℃のいずれかの温度において、目止め評価が「○」だった。このことから、実施例１〜１６のように、目止剤が、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物のペレット及びパウダーからなり、ペレットの長片は０．８ｍｍよりも大きく、該ペレットの２３℃における押し込み硬度は３７以上であり、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）は８００μｍ以下であれば、１１０℃、１２０℃、及び、１４９℃のいずれかの高温において、孔隙が１ｍｍ又は３ｍｍの幅を持つ大きなフラクチャーを好適に一時目止めすることができると分かった。
【０２０２】
また、実施例１７及び１８のように、評価用泥水が強アルカリ性を示すキサンタンガム評価用泥水であっても、ペレットが充填剤としてＧＦを含むことで、１２０℃の高温下において、孔隙が３ｍｍの幅を持つ大きなフラクチャーを一時目止めすることができることが分かった。
【０２０３】
一方、比較例１〜３のように、ペレットと、パウダーとを含み、ペレット及びパウダーが、ポリウレタン樹脂を含む樹脂組成物であり、ペレットの長片は０．８ｍｍよりも大きく、パウダーのメディアン径（５０％Ｄ）が８００μｍ以下であっても、ペレットの２３℃における押し込み硬度が３７未満であれば、ペレットとパウダーとの重量比、及び、目止め試験温度等に係らず、目止め維持時間が０時間であり、目止め機能を有していないことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】
本発明は、高深度の坑井等の高温環境下において、大きなフラクチャーを一時目止めするための目止剤及び坑井流体等に利用することができる。
【図１】
2020097636.tif 000009