的平均距離。因此，氫鍵鍵合減弱， 以及酰胺質(zhì)子較小程度地（相對于高磁場位移）位移至低磁場。
[0135] 參照圖52-53, TH和TO均顯示出相似的酰胺氫位移的溫度依賴性。
[0136] 所公開的實施例設有低粘度的凝膠或高粘度的凝膠。低粘度（2-50cp)凝膠的一 個實例是SLICK OIL?的設計申請，用于致密式含油和含氣地層。高粘度凝膠需要額外加入 破膠劑。
[0137] TG740、SF800和SF840的基本成分為鏈烷烴、異烷烴和芳烴。TG740、SF800和 SF840為壓裂液，其可以相同或不同的名稱在北美的多個提煉廠中購買得到。SD810或 SynDrilSlO是鉆井液體，同樣可以相同或不同的名稱在北美的多個提煉廠中購買得到。
[0138] 本文公開的井下液體可用作井下處理液體、用作鉆井液體或其它井下用途。圖63 示出了液體30與鉆井34的鉆頭32相結合用作鉆井液體。以鉆井液體為例，取Syndril 810(SD810)樣品與5mM的TO相混合，其中該樣品為礦物油。將混合物置于混合器中以 1-40%的水平混合5小時，然后繼續(xù)通宵混合。至第二天早晨樣品并未完全溶解，因此在 70°C加熱30分鐘后，TO完全溶解于樣品混合物中，隨后再次混合1小時。由休斯頓德克薩 斯州的FANN INSTRUMENT公司提供的范恩模型35A 6速度粘度計（Farm Model 35A 6speed Visometer)測量粘度。下面在表12中示出粘度結果，并且表明塑性粘度為10cP，以及屈服 點為121bs/100ft 2。鉆井液體測試表明所得到的混合物具有合適的粘度和較低的最終流變 參數(shù)（清除固體顆粒）。如上面進一步所述的那樣，在樣品中加入潤濕劑（5mL/L)后，重復 進行粘度試驗。潤濕劑樣品的隨后的測試的粘度結果參見下面的表13,并表明塑性粘度為 10cP，以及屈服點為11. 51bs/100ft2。鉆井化合物一般為大的胺類，該胺類不會影響酰胺支 化的芳香族和苯四甲酰胺凝膠的氫鍵鍵合作用。鉆井液體包括反相。
[0139] 表12 :鉆井液體試驗結果
[0140]
[0141] 表13 :加入潤濕劑的鉆井液體試驗結果
[0142]
[0143] 表14示出由鉆井液體完成的進一步試驗（SD810中加入5mM的T0,并帶有 加速粉塵（rev dust)和潤濕劑Dyno 1?604)，并表明塑性粘度為17cP，以及屈服點為 10.51bs/100ft2〇
[0144] 表14 :加入潤濕劑的鉆井液體結果
[0145]
[0146] 表15示出將5mM的TO凝膠置于SD810中的粘度與各種其它鉆井液體相比較的粘 度測試。表16表明了存在于鉆井泥漿中的成分的試驗結果。在25°C條件下進行粘度和ES 測量，并在l〇〇°C、500psi的壓差下進行液體流失。正如所看到的那樣，SD810鉆井液體與 其它類似的鉆井泥漿相比，具有較高的粘度。
[0147] 表15 :DF_48的其它鉆井液體評估
[0148]

[0152] 各種N，f，N"，Ν'"-(苯-1，2,4,5_四基）的變體進行了測試，并在5mM的 SynDril810中膠凝，結果在表17中示出。
[0153] 表17是四酰胺在SynDril810(SD810)中的粘度。

[0155] -下面的表18示出鉆井液體（SD810)用T0、并且用所添加的凝膠增強劑（即六亞 甲基二氨基氯）（己二胺二氫氯化物）的粘度測試結果。用I. 2mM(2. 4kg/m3)的濃度并將 9. 6mM(其相當于用IOmM凝膠的80mM)的增強劑添加到其來制備凝膠。結果表明良好的低 端流變性，例如在6/3的設置下。這樣的結果表明因為凝膠保持足夠的粘度，因此液體在低 流率下具有清潔能力。
[0156] 表18 :增強的鉆井液體的粘度
[0158] 基液除了含有烴類化合物，還可含有其它液體。例如，基液包括氮或二氧化碳中的 一種或多種。進一步的，例如N2可占50-95%，而C02可占5-50%。也可以采用其它范圍 和其它基液。在某些情況下，烴類化合物基液可以與諸如N2和C02的其它液體混合。
[0159] 凝膠增強劑
[0160] 增加而不是減少苯四甲酰胺膠凝劑粘度的化合物的發(fā)現(xiàn)導致的結論是苯四甲酰 胺和酰胺支化的芳香族凝膠可以與這種凝膠增強劑結合使用。膠凝劑和增強劑一起使用可 促進并減少用于獲得相對類似粘度所需凝膠的量。
[0161] 可以使合適的凝膠增強劑。例如，凝膠增強劑可包括金屬化合物，叔丁醇鉀，二乙 醇胺，L-薄荷醇，乳酸，扁桃酸，乙酸銨，多聚甲醛，對苯二酚，和氫氧化四甲銨中的一種或多 種。
[0162] 將叔丁醇鉀和哌嗪作為凝膠增強劑進行試驗。執(zhí)行試驗的目的是要確定被增強的 凝膠是否可被破膠。溶液由包含在TG740烴類化合物溶液中的已膠凝的TH和少量的叔丁醇 鉀或哌嗪來制備。針對這些溶液用五種破膠劑，即芐三甲基氯化銨，2-乙基-1- 丁醇，2-乙 基-1-己胺，芐胺，和1-丁醇來進行試驗。這些破膠劑可良好地作用來破壞在標準的膠凝 的烴類化合物溶液中的氫鍵結構，并且現(xiàn)在用來確定在這些增稠溶液中的有效性。在非增 強的溶液中，這些破膠劑使得粘度立即返回到初始的烴類化合物的粘度。通過叔丁醇鉀的 存在，芐三丁銨氯化物，2-乙基-1- 丁醇，和1- 丁醇在混合后粘度立即降低。然而，2-乙 基-1-己胺僅略微降低粘度，以及芐胺并沒有顯著降低粘度。對于哌嗪而言，芐三丁銨氯化 物，2-乙基-1- 丁醇，芐胺，和1- 丁醇在混合后粘度顯著降低，而2-乙基-1-己胺僅略微降 低粘度。所有這些破膠劑在增強溶液中與在非增強的溶液中都良好地作用。2-乙基己醇也 可以用作破膠劑。
[0163] 在注意到哌嗪增稠溶液并增加已膠凝的溶液的粘度之后，進行若干試驗來檢驗使 用哌嗪是否可減少苯四甲酰胺膠凝劑的量同時仍賦予相同的相對粘度水平。各種組合物的 粘度被測定并進行比較的標準凝膠溶液是TH溶液（烴類化合物在5mL的TG 740中為24 毫克）的8. O毫摩爾（mmol)的溶液。首先用0. 8毫摩爾的四酰胺（2. 4毫克/5毫升）和 7. 2毫摩爾的哌嗪（3. lmg/5毫升）對10%的凝膠溶液進行試驗。該比率相比于原來的烴類 化合物凝膠溶液似乎并沒有增加溶液的粘度，甚至當添加過量的哌嗪（相比于四酰胺高達 12倍的哌嗪）時，這表明必須存在四酰胺的一定基礎濃度（例如下一個試驗的至少50%的 溶液），以便顯著增強。用4.0毫摩爾的四酰胺（12毫克/5毫升）和4.0毫摩爾哌嗪（1.7 毫克/5毫升）對下一個50%的凝膠溶液進行試驗。溶液相比于原來的烴類化合物變得更 稠，但不如標準的8毫摩爾的四酰胺膠凝溶液那樣厚。用4. 0毫摩爾的四酰胺（12毫克/5 毫升）和8. 0毫摩爾的哌嗪（3. 4毫克/5毫升）對下一個1 : 2比率的凝膠溶液進行試 驗。相比于前一試驗，哌嗪的量加倍增加溶液的粘度，使得溶液大約如標準的8. 0毫摩爾的 四酰胺溶液那樣稠。用4. 0毫摩爾的四酰胺（12毫克/5毫升）和12. 0毫摩爾哌嗪（5. 1 毫克/5毫升）對下一個1 : 3比率的凝膠溶液進行試驗。該凝膠似乎對增加粘度具有略 微的作用，然而溶液不如1 : 2比率的凝膠那樣厚，這可能表明哌嗪也可用作破膠劑，當加 入少量時增稠溶液，但隨后當過量使用時對溶液破膠。用4. 8毫摩爾的四酰胺（14. 4毫克 /5毫升）和3. 2毫摩爾的哌嗪（1. 38毫克/5毫升）對下一個60%的凝膠溶液進行試驗。 這種組合顯著增加溶液的粘度，與通常使用的標準的8毫摩爾四酰胺溶液一樣稠或略微更 稠。最后，用6. 4毫摩爾的四酰胺（19. 2毫克/5毫升）和1. 6毫摩爾的哌嗪（0. 68毫克/5 毫升）對80%的凝膠溶液進行試驗。這種組合相比于標準的8毫摩爾的四酰胺溶液增加了 粘度。在某些情況下，凝膠增強劑可以增強劑：凝膠為I : 1或50%的比率存在或以高于 上述比率的比率存在。
[0164] 對一些其它分子進行試驗以便檢測它們是否增稠（增強）常規(guī)的TH凝膠溶液。實 現(xiàn)該結果的三種化學品是L-薄荷醇，多聚甲醛和對苯二酚。由此8毫摩爾（在5ml的烴類化 合物中為24毫克）的原凝膠溶液的組合物被改變以便檢測是否少可以使用更少的四酰胺 而不降低凝膠溶液的粘度。每種化學品在三種不同的組合物中進行試驗：1)50 : 50溶液： 在5ml的烴類化合物中4. 0毫摩爾的四酰胺，4. 0毫摩爾的所有其它化學品；2)60 : 40溶 液：在5ml的烴類化合物中4. 8毫摩爾的四酰胺，3. 2毫摩爾的所有其它化學品；3)80 : 20 溶液：在5ml的烴類化合物中6. 4毫摩爾的四酰胺，1. 6毫摩爾的所有其它化學品。對于 L-薄荷醇而言，所述第一組合物對粘度幾乎沒有影響，第二組合物導致粘度略微增加，而第 三組合物的粘度幾乎與標準的8毫摩爾的四酰胺溶液相同。與L-薄荷醇類似地對多聚甲 醛進行試驗。對于氫醌而言，所第一組合物對粘度幾乎沒有影響，第二組合物比其它兩種化 合物更多地增加粘度，但仍然沒有達到與標準的8毫摩爾溶液同樣的粘度，以及第三組合 物與標準的8毫摩爾溶液的粘度相同，并且比由其它兩種化合物所導致的粘度更大。
[0165] 雖然對苯二酚似乎是這三種試驗的最有效的增稠劑，用80 : 20的凝膠：增強劑的 比率表現(xiàn)相當于100 : 0比率的粘度，在這方面這三種化學品都不如哌嗪良好地起作用。然 而，結果表明雜環(huán)化合物（例如具有1，4_關系）可做為凝膠增強劑起作用，但是哌嗪和氫 醌似乎對于所試驗的所有化合物最能增加粘度。因此，在一些實施例中凝膠增強劑可包括 環(huán)狀雜環(huán)，例如具有彼此間隔開并且每個具有一對或多對孤對電子的至少兩個雜原子（均 不是碳也不是氫）的雜環(huán)。如上所述，一個6個原子環(huán)的雜環(huán)的實例是哌嗪。在其它實施 例中，雜環(huán)可形成6個原子的環(huán)，其具有位于1位和4位處或位于始自1位和4位的相應官 能團上的兩個非碳原子。氮供體可比氧供體更好地起作用，這很有可能是由于氮的低電負 性，這使得其孤對極性更大，并且形成更強的氫鍵。雜環(huán)或其它類型的交聯(lián)劑被認為以類似 于鉆井中粘土片的方式起作用，其原因在于該化合物能氫鍵鍵合到化合物的兩側，從而將 兩個相鄰的凝膠鏈鏈接到一起。
[0166] 如在本申請的其它地方所證實的那樣，通過將四正丁基氫氧化銨作為添加到四酰 胺凝膠溶液的添加劑對四甲基氫氧化物進行試驗，以檢測是否發(fā)生破膠或增強。一旦加入， 四正丁基氫氧化銨對凝膠溶液破膠，但是四甲基氫氧化銨增稠溶液，從而顯示出兩種不同 的結果，這可能是由于附接到氮原子的烷基的不同鏈長導致。類似于哌嗪，通過用四甲基氫 氧化銨代替凝膠的一部分來測試四甲基氫氧化銨的效果，以便檢測是否可在使用更少的四 酰胺凝膠的情況下的同時保持粘度。如前所述，對于粘度而言的基準是8毫摩爾的溶液（四 酰胺在5毫升的TG 740烴類化合物中為24毫克）。被測試的第一組合物是50 : 50的溶 液：均在5毫升烴類化合物中的4. 0毫摩爾的四酰胺，4. 0毫摩爾的四甲基氫氧化銨。該組 合物以類似于其它凝膠增強劑的水平導致粘度略微增加。接下來測試的組合物是60 : 40 的溶液：在5毫升烴類化合物中的4. 8毫摩爾的四酰胺，3. 2毫摩爾的所有其它化學品。該 組合物顯示出與50 : 50組合物類似的結果。最后測試的組合物是80 : 20的溶液：在5 毫升烴類化合物中的6. 4毫摩爾的四酰胺，1. 6毫摩爾的所有其它化學品。同樣，該組合物 在粘度上沒有導致很大的變化，雖然該溶液保持是稠的，但不如標準的8毫摩爾的四酰胺 凝膠溶液那樣稠?？傮w來說，四甲基氫氧化銨相比于哌嗪不太有效，但確實表明一些四酰胺 可通過另外的化學品來代替，而不降低粘度。
[0167] 諸如金屬鹽的金屬化合物凝膠增強劑可以包括陽離子，諸如一個或多個鐵和鋁。 所述陽離子例如通過使用一種或多種表面活性劑螯合而可絡合，以提高在基液中的溶解 度。例如，參照圖58-60,在DF-46凝膠中以不同的量測試為鐵（III)硫酸鹽形式的鐵活化 劑，其由Weatherford I