的酰胺分支圍繞芳香核分布，兩個 或多個酰胺分支的每一個具有一個或多個有機基團。每個酰胺分支可如圖IB中所示經(jīng)由 碳-碳或碳-氮鍵連接到芳香核。
[0055] 酰胺支化的芳香族膠凝劑的一個實例為苯四甲酰胺。苯四甲酰胺具有如下所示的 基本結構通式（1):
[0056]
[0057] 本發(fā)明公開了一種作為井下液體的有用膠凝劑的苯四甲酰胺。例如，一種適合的 膠凝劑具有如下通式：
[0058]
[0059] 其中，R2、R3、R4、R 5、R6、&和R8的每個分別為氫或有機基團。下面針對不同有 機基團的描述適用于針對在本發(fā)明中所公開的所有實施例論述的有機基團。R 5、R6、R#P R8 的每個可以為氫（非有機基團的實例），且Rin R2、馬和R4中的一個或多個或全部可分別為 烷基基團（有機基團的實例）。在某些情況下,R 1= R2= R 3= R4。札、馬、馬和R4的每個可 以分別具有至少6個碳原子，例如6-10或6-24個碳原子。每個烷基基團為一個或多個直 鏈基團、支鏈基團、芳香基團或環(huán)狀基團。然而，優(yōu)選地，每個烷基基團是直鏈基團；例如，如 果R 5、R6、M5P R 8的每個都是氫，則R i、R2、馬和R 4中的每個為具有6-10個碳原子的直鏈的 烷基基團。在一個實施例中，Rn R2、R3、R4、R5、R6、&和R 8的每個分別為氫或C7-24烷基基 團。有機基團可以包括功能基團，諸如酯類。除了下述已合成和試驗的苯四甲酰胺之外，合 成并成功應用到凝膠TG740的苯四甲酰胺的實例包括R 5、R6、&和R 8的每個分別為氫且R i =R2= R3= R4的混合物；其中，R1相當于η-戊基（選自酰胺合成中使用的1-戊胺），R1 = CH (Me) CH2CH3 (選自在酰胺合成中使用的2-氨基丁烷），R1 = CH (Me) CH2CH2CH2CH2CH3 (選 自在酰胺合成中使用的2-氨基庚烷），R1= CH(Me)CH2CH2CHMe2(選自酰胺合成中使用的 2_氨基_5甲基己烷），R1 = CH2CH (Et) CH2CH2CH2CH3 (選自酰胺合成中使用的2-乙氨基己 烷）。已試驗的還有四環(huán)己基、四苯甲基、四烯丙基、四η-丁基和四t-丁基苯四甲酰胺。
[0060] 包括膠凝劑的井下液體（諸如井下處理液體）可包括基液，諸如帶有3-8個碳原 子的烴類化合物基液，進一步例如液化石油氣。在其它實施例中，也可以使用C3-24的烴類 化合物基液。在一些實施例中，膠凝劑和井下液體不包含磷。本文公開的酰胺支化的芳香 族膠凝劑的基本結構認為是其膠凝機制的主要原因，其在側鏈上的變化有助于合成凝膠的 定制（tailor)。本文所報告的成功的試驗和公開以及本文所報告的性能和機制支持帶有其 它非試驗的基液（例如非極性基液和烴類化合物基液）的酰胺支化的芳香族和苯四甲酰胺 凝膠的使用?；诳隙ǖ仡A測所公開的但未經(jīng)試驗的實體具有與相應的試驗實體相同的相 關性能，因此針對這類實體肯定地預測為具有實用性，所述實體包括凝膠，凝膠促進劑，破 膠劑，液體，以及本文所報告的其它化合物。
[0061] 井下液體還可包括合適的破膠劑，諸如離子鹽，例如包括溴化物、氯化物、有機鹽 和胺鹽中的一種或多種，諸如季胺鹽（quaternary amine salt)。小陰離子的協(xié)同作用（1 當量（equivalent))(例如氯化物>醋酸鹽>溴化物>硝酸鹽）可以通過將粘度降低2-3 倍數(shù)量級進而誘導凝膠轉變?yōu)槿芤?。凝膠的瓦解時間與陰離子的結合強度成比例。
[0062] 破膠劑可包括乙醇或醇鹽中的一種或多種，例如具有2個或多個碳原子，諸如 丙醇。醇鹽可包括異丙醇鋁。在某些情況下，破膠劑可能需要水源來激活破膠劑進而 破壞凝膠；例如，如果使用像異丙醇鋁這樣的固體醇鹽。使用的水源可能是來自于地層 (formation)中的原生水。在某些情況下，水合物或其它可以緩慢釋放水的化合物可以一 定的延遲率通過例如包埋在注入的井下液體中使用。例如，可以使用在No. 2685298的加 拿大專利中公開的水合物，并且該水合物包括含有水的晶體結構的水合破膠劑（hydrated breaker)，其中水束縛在晶體結構內且可釋放于壓裂液中。例如，可以使用氯化鎂、硫酸 鈉、氯化鋇、氯化鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸鈣和硫酸鋁中的任一種的水合物?？梢允褂?NaSO4-IOH2O作為硫酸鈉水合物的一個實例?？梢允褂秒x子鹽水合物或共價水合物。可以 將破膠劑包覆層或包囊（encapsulation)與所添加的結晶水混合使用。
[0063] 水可激活破膠劑的另一個實例為哌啶鹽。不像哌嗪，帶有一個胺的破膠劑會破壞 被認為負責凝膠的膠凝的氫鍵結構。哌啶是一種有效的破膠劑，但哌啶是液體；因此，在大 規(guī)模用作破膠劑中不一定實用。因此哌啶氯化氫鹽、鹽酸哌啶鹽作為固態(tài)破膠劑進行合成 和試驗。一旦鹽酸哌啶加入至在TG740膠凝溶液的100mL的TH中，其粘度沒有較大的變化。 加入少量的水（20滴），盡管因為存在一些氣泡使得兩層液體看起來稍微不相混溶，但溶液 的粘度明顯降低。
[0064] 用于合成哌啶鹽（在該情況下為氯化氫哌啶）的典型過程如下。在用冰浴降溫 至0°C以前，在圓底燒瓶中加入鹽酸水溶液（2M，58. 5mL)。逐滴加入哌啶（10.0g，117mm〇l， 11. 6mL)超過30分鐘，同時對溶液劇烈攪拌。一旦所有的哌啶加完，則用乙醇除去溶劑，并 在乙醇中再結晶出黃色固體，過濾，用冷的乙醇洗滌，以得到所需的白色固體狀鹽酸哌啶。 產(chǎn)率&化1(1)為0.958,7.82臟〇1，6.7%，熔點 ：245°〇（實際熔點：246-247°〇。
[0065] 將下述破膠劑加入凝膠中進行試驗，顯示粘度顯著下降；該破膠劑包括：大于 98 %的1-十二烷醇、99 %的芐基三乙基氯化胺、99 %的四丁基硫酸氫銨、95 %的甲苯磺酸 鈉、97%的硫酸亞鐵（III)、99%的2-氯-N-N-二乙基乙胺氯化氫胺、98%的硫二乙酸、98% 的丙酮酸、99 %的2-羥芐醇、98 %的壬二酸、99 %的戊二酸、99 %的丙二酸、99 %的1-辛胺、 99 %的環(huán)己胺、99 %的L-抗壞血酸、99 %的乙酰胺、分子量為89000-98000的99 %的多元醇 (乙烯醇）、99. 5%的乙二胺、99%的β-丙氨酸、99%的L-脯氨酸。
[0066] 將下述破膠劑加入凝膠中進行試驗，顯示粘度輕微降低，該破膠劑包括：大于 98%的芐基三丁基氯化胺、99. 5%的無水T- 丁醇、98%的2-乙基-1- 丁醇、99. 6%的2-乙 基-1-己醇、99%的1-己醇、99. 8%的1-丁醇、99%的2-氨基丁烷、98%的2-乙基-1-己 胺、99%的芐胺、99%的哌啶、99. 7%的異丙醇、在甲醇中重量百分比為40%的芐基三甲基 氫氧化胺，以及在水中體積百分比為40%的四-η- 丁基氫氧化胺。
[0067] 破膠劑可配置成延遲破壞作用。例如，通過對破膠劑進行包覆，能夠獲得時間延遲 破膠劑；該破膠劑的包覆例如選擇一種隨著井下時間的推移以預定的速率釋放破膠劑的材 料，例如蠟。參照圖55-56,曲線圖示出了當采用蠟包覆破膠劑時，破壞作用延遲；在這種情 況下，該破膠劑為四丁基溴化銨（純品形式，參見圖中的線42和線46 ;而包覆有蠟的參見 圖中的線40和線44)。在TG740和SD810中均準備5mM的TH溶液，將摩爾當量的四丁基溴 化按（0. 8g)或包覆有賭的四丁基溴化按（1.0 g)加入至溶液中。用錢德勒粘度計（chandler viscometer)檢測粘度的變化。TG740作為溶劑的TH混合物結果顯示，包裹有蠟的破膠劑 的初始粘度為93. 6cPa，未包裹蠟的破膠劑的初始粘度為68. 3cPa。而SD810作為溶劑的TH 混合物的結果顯示，包裹有蠟的破膠劑的初始粘度為97. 7cPa，而未包裹蠟的破膠劑的初始 粘度為100. 3cPa。其中TG740作為溶劑的包裹有蠟的破膠劑與純品破膠劑之間存在明顯差 異；SD810作為溶劑的包裹有蠟的破膠劑盡管看出具有延遲作用，但其與純品破膠劑之間 的差異并不明顯。與純品破膠劑相比，作用于SD810溶劑的包裹有蠟的破膠劑的粘度降低 速率較慢。然而，與TG740溶劑相比，在SD810溶劑中的包覆蠟的破膠劑和未包覆蠟的破膠 劑的降解（degradation)速率均較慢。
[0068] 作為破膠劑進行視覺試驗，并在加入至凝膠中后并未顯示粘度降低或在某些情況 下顯示粘度增加的化合物包括：99%的1，3-二羥基苯（間苯二酚）、99%的二苯乙酸、99% 的咪唑、97%的丙酰胺、碳酸鎂、99. 5%的檸檬酸、99. 5%的苯甲酸、99%的苯乙酸、98%的 酞酰亞胺鉀、99%的季戊四醇、99. 5%的1-丁胺、99%的1-己胺、98%的氯化氫羥胺、98% 的乙醇胺、99 %的L-組氨酸、98 %的門冬氨酸、99 %的甘氨酸、98 %的D-山梨醇。這些和其 它化合物除了膠凝劑之外可用作凝膠增強劑或增稠劑。
[0069] 作為破膠劑進行視覺試驗，并在加入至凝膠中后顯示粘度增加的化合物包括： 95 %的叔丁醇鉀、99 %的哌嗪、98 %的二乙醇胺、99 %的L-薄荷醇、85 %的乳酸、99 %的扁 桃酸、98%的醋酸按、95%的多聚甲醛、99%的氫醌，以及在水中體積百分比為25%的四甲 基氫氧化銨。這些和其它化合物除了膠凝劑之外可用作凝膠增強劑。
[0070] 下面的表0示出在可能的破膠劑中進行的進一步試驗。使用IOmM的TH在 TG740 (42毫升）中以100秒η的剪切速率和標準壓力下進行30分鐘的試驗?；鶞收扯缺?計算為：最大粘度（21°C ) = 327. 41厘泊（cP)，最低粘度（50°C ) = 154. 69厘泊。
[0071] 表0 :在可能的破膠劑上的粘度試驗結果。

[0074] 參見圖61，示出了各種四丁基銨衍生物的破膠劑之間的對比。參見附圖標記48、 50、52、54和56,分別指的是由四丁基二硫化物、四丁基硝酸鹽、四丁基溴化物、四丁基硼氫 化物和四丁基醋酸鹽對采用TH與TG740形成的膠凝混合物破壞后的粘度-時間曲線。四 丁基二硫化物顯示沒有破膠作用，而四丁基硝酸鹽至少顯示出延遲的破膠特性，后三個四 丁基衍生物顯示出快速的破膠作用。在一些實施例中，可以使用較小毒性的非鹵代破膠劑 代替鹵代破膠劑。
[0075] 如在本文其它地方所述的那樣，膠凝劑可通過相鄰的膠凝劑分子的酰胺分支之間 的分子間氫鍵形成氫鍵結構，并且破膠劑可破壞分子間氫鍵。合適的破膠劑可包括與膠凝 劑的酰胺分支形成氫鍵的氫鍵鍵合劑，所述氫鍵比相鄰的膠凝劑分子的酰胺分支之間的分 子間氫鍵更強。芳香族羧酸破膠劑被認為以這樣的方式來操作。期望質子化的COOH基團相 對于下面論述的作為凝膠增強劑的去質子COO-基團在烴相中具有提高的溶解度。由COOH 基團形成的氫鍵的強度導致COOH基團優(yōu)選以氫鍵鍵合到凝膠和其它COOH分子，從而在超 過閾值濃度的濃度下破壞凝膠網(wǎng)絡。如果諸如檸檬酸的陽離子絡合劑結合芳香族羧酸鹽使 用，COO-基團在烴相中具有提高的溶解度，并可能導致破膠以及例如參見表0關于布洛芬 鹽與檸檬酸實例的效果。
[0076] -些破膠劑也可用作凝膠增強劑，如下面進一步論述的那樣。
[0077] 本文公開的井下液體可摻合入其它適合的化合物或試劑（例如支撐劑）中。本文 公開的井下處理液體可應用在井下地層的處理方法中，例如如圖62所示的壓裂處理。膠凝 劑可在油回收增強技術中使用。
[0078] 參照圖62,盡管為了簡明地示出可省略連接關系和其它相關的設備，但圖中依然 示出了一種方法和系統(tǒng)。將基液（諸如油氣壓裂液）裝入貯桶10中，并可流經(jīng)管道12進入 到井體22內，然后引入到井下地層24中，諸如含油地層或含氣地層。凝膠可與基液混合來 制備井下液體。例如，可從凝膠貯槽14內將凝膠加入至口蓋（fly)上，或者可將凝膠預混 合，進一步例如在貯桶10內與基液預混合。也可以使用其它方法對基液進行膠凝。例如， 可以利用分批混合來制備凝膠。根據(jù)需要可以使用其它貯槽