CN105264041A - 酰胺支链芳烃胶凝剂 - Google Patents

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CN105264041A CN201380076817.0A CN201380076817A CN105264041A CN 105264041 A CN105264041 A CN 105264041A CN 201380076817 A CN201380076817 A CN 201380076817A CN 105264041 A CN105264041 A CN 105264041A
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奥利维娅·斯图尔德
丹尼尔·弗思
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Abstract

一种井下流体，该井下流体含有基液，例如碳氢化合物基液，和胶凝剂。该胶凝剂含有一个或多个芳环的芳烃核，该胶凝剂在芳烃核周围分布有两个或多个酰胺支链，该两个或多个酰胺支链的每一个具有一个或多个有机基团。一种示例胶凝剂是1，2，4，5-苯四酰胺(pyromellitamide)胶凝剂。1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂可具有(I)所示的通式，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或有机基团。还讨论了使用方法和组合物。

Description

酰胺支链芳烃胶凝剂
技术领域
本专利涉及酰胺支链芳烃胶凝剂。
背景技术
苯甲酰胺胶凝剂已被推荐或用于LCD显示器并且作为酰胺成核剂。1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂(pyromellitamidegellingagents)已被推荐或用于组织工程学、药物传递、LCD显示器以及催化剂。
发明内容
本发明公开了一种井下流体，该井下流体含有基液和具有一个或多个芳环的芳烃核的胶凝剂，该胶凝剂在芳烃核分布有两个或多个酰胺支链，该两个或多个酰胺支链的每一个具有一个或多个有机基团。
本发明公开了一种井下流体，该井下流体含有基液和1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。该1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂可以具有如下通式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或有机基团。
本发明还公开了一种包括将该井下流体注入到井下地层的方法。还公开了一种井下流体的制备方法，该方法包括混合基液和胶凝剂。还公开了一种用于使井下流体形成凝胶的组合物，该组合物含有酰胺支链芳烃胶凝剂和润湿剂。
公开了一种用于井下流体的胶凝剂，该胶凝剂具有如下通式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或C7-24的烷基。
在不同的实施例中，可以具有以下任一或多个特征：各酰胺支链通过碳-碳键或碳-氮键连接到芳烃核。一个或多个酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核。各酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核。存在三个或四个酰胺支链。各有机基团是烷基。各烷基是直链烷基。各烷基具有6-24个碳原子。芳烃核是苯。各酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核，各有机基团是具有6-24个碳原子的烷基。一个或多个酰胺支链通过碳-碳键连接到芳烃核，并且一个或多个酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核。每个烷基具有6-12个碳原子。芳烃核是萘。每个酰胺支链具有一个有机基团。该胶凝剂不含有1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。该胶凝剂是1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂，1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂具有如下通式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或有机基团，R5、R6、R7以及R8分别为氢，并且R1、R2、R3以及R4其中一种或多种分别为烷基。R1、R2、R3以及R4分别是烷基。R1＝R2＝R3＝R4。R1、R2、R3、R4分别具有至少6个碳原子。每个烷基具有6-24个碳原子。每个烷基具有6-10个碳原子。每个烷基是直链、支链、芳环或环状链中的一种或多种。每一烷基是直链。R5、R6、R7、R8分别为氢，并且R1、R2、R3、R4分别为具有6-10个碳原子的直链烷基。R1、R2、R3、R4分别具有6个碳原子。所述基液含有碳氢化合物。该碳氢化合物含有3-8个碳原子。该碳氢化合物含有3-24个碳原子。该碳氢化合物含有液化石油气。该基液包含氮气或二氧化碳中的一种或多种。使用或存在破胶剂。该破胶剂为被水活化的破胶剂，该井下流体含有水合物。该破胶剂进一步含有离子盐。该离子盐进一步含有溴盐、氯盐、有机盐、胺盐中的一种或多种。该破胶剂含有醇或醇盐的一种或多种，该醇或醇盐的一种或多种具有至少2个碳原子。该醇盐存在及含有异丙醇铝。醇盐存在，且该井下流体含有水合物。该破胶剂含有哌啶盐，且该井下流体含有水合物。该破胶剂含有涂料。该涂料进一步含有蜡。该井下流体用作钻井液。该井下流体用作井下处理液。将该井下流体注入井下地层，压裂地层，从井下地层回收井下流体，再循环利用井下流体。循环利用进一步包括将破胶剂从井下流体中去除。1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂含有载体。该载体含有乙二醇。该1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂含有润湿剂。该1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂含有悬浮剂。在将井下流体注入地层前及时混合这些组分。
关于装置和方法的各方面将在权利要求书中指出，通过引用结合在此。
附图说明
用参考附图对实施例进行说明，其中相同的参考字符表示相同的元素，示例如下，其中：
图1说明氢键的形成。
图1A示出酰胺支链芳烃胶凝剂的基本结构。
图1B左右结构分别示出酰胺支链分别通过碳-氮键和碳-碳键连接到芳烃核。
图2说明烷基溶剂和具有直链烷基的1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂之间的提出的溶剂化作用。
表1：对本发明所公开的胶凝剂测得的粘度特性。
粘度测试使用了布氏粘度计。TB、TH、TO及TD分别是N，N′，N″，N″′-四丁基苯-1，2，4，5-四羧酰胺(TB)、N，N′，N″，N″′-四己基苯-1，2，4，5-四羧酰胺(TH)、N，N′，N″，N″′-四辛基苯-1，2，4，5-四羧酰胺(TO)、N，N′，N″，N″′-四癸基苯-1，2，4，5-四羧酰胺(TD)。
图40是源自图39数据的曲线图，表示在不同剪切速率下的粘度。
图41是源自图39数据的剪切速率V剪切应力曲线图，说明了非牛顿特性。
图42是粘度相对环己烷中TB浓度的曲线图。
图43图解了各种1，2，4，5-苯四酰胺的旋转异构体。
图44是TH的1HNMR谱。
图45是TH的13CNMR谱。
图46是TO的1HNMR谱。
图47和48是TO的13CNMR谱。图48是图47烷基峰部分的放大图。
图49是TO的1HNMR谱的放大图。
图50分别是TH在25℃、30℃、50℃、70℃不同温度下从低场到高场的1HNMR谱。
图51分别是TO在25℃、30℃、50℃、70℃不同温度下从低场到高场的1HNMR谱。
图52是TO中的酰胺H的化学位移与温度变化曲线。
图53是TH中的酰胺H的化学位移与温度变化曲线。
图54是在TG740压裂液中加入不同量的乙二醇达到的粘度图。乙二醇溶液由0.87g四己基-1，2，4，5-苯四酰胺(TH)在100ml乙二醇和DynolTM604表面活性剂中配制(TH的浓度为15mM)。
图55是在G740中5mMTH的凝胶混合物加入四丁基溴化铵后，纯TG740和含蜡TG740的粘度相对时间图。
图56是在SD810中5mMTH的凝胶混合物加入四丁基溴化铵后，纯SD810和含蜡SD810的粘度相对时间图。
图57是10mMN，N′，N″-三己基，N″′-苄基苯-1，2，4，5-四羧酰胺在SF840中的粘度和温度相对时间图。
图58是各种由四丁基铵衍生的破胶剂的粘度相对时间曲线。
图59是侧视图，图解了制备井下流体的系统和方法及井下流体的使用方法。
图60是钻头钻探井的侧视图。
图61是不同的1，2，4，5四取代的酰胺的粘度曲线。
具体实施方式
本发明对于实施例的说明在不违背权利要求书时可以作出非实质的修改。
参照图1A-B，本发明公开了酰胺支链芳烃化合物，用作井下流体的有用的胶凝剂。这些胶凝剂如图1A所示具有一个或多个芳环的芳烃核。在芳烃核上分布了，例如，3到6个或更多的酰胺支链，两个或更多的酰胺支链分别具有一个或多个有机基团。如图1B所示，每个酰胺支链通过碳-碳键或碳-氮键连接到所述芳烃核。
酰胺支链芳烃胶凝剂的一个实例为1，2，4，5-苯四酰胺(pyromellitamide)。1，2，4，5-苯四酰胺的基本结构(1)如下所示：
本发明公开了用作井下流体的有用的胶凝剂的1，2，4，5-苯四酰胺。例如，一种合适的胶凝剂具有如下通式：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别是氢或有机基团。以下有机基团变化的说明适用于本发明公开的所有实施例所讨论的有机基团。R5、R6、R7、R8可以分别是氢(非有机基团实例)，R1、R2、R3、R4中的一种或多种是烷基(有机基团实例)。在一些实例中，R1＝R2＝R3＝R4。R1、R2、R3、R4可以分别具有6个碳原子，例如6-10或6-24个碳原子。每个烷基可以是直链、支链、芳环或环状链中的一种或多种。但每个烷基优选直链，例如R5、R6、R7和R8分别是氢，R1、R2、R3、R4分别是具有6-10个碳原子的直链烷基。在一个实例中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别是氢或C7-24烷基。有机基团可以包括官能团，比如酯类。除了以下合成和测试的1，2，4，5-苯四酰胺之外，成功应用在TG740凝胶化实例中的1，2，4，5-苯四酰胺包括化合物，其中R5，R6，R7，R8分别是氢，R1＝R2＝R3＝R4，R1＝正戊烷基(酰胺合成的应用中来自1-戊胺)，R1＝CH(Me)CH2CH3(酰胺合成的应用中来自2-氨基丁烷)，R1＝CH(Me)CH2CH2CH2CH2CH3(酰胺合成的应用中来自2-氨基庚烷)，R1＝CH(Me)CH2CH2CHMe2(在酰胺合成的应用中来自2-氨基-5-甲基己烷)，R1＝CH2CH(Et)CH2CH2CH2CH3(酰胺合成的应用中来自2-乙氨基己烷)。同时还测试了四环己基、四苄基、四烯丙基、四正丁基和四叔丁基1，2，4，5-苯四酰胺。
井下处理液等含胶凝剂的井下流体可以含有基液，如含有3-8个碳原子的碳氢化合物基液，进一步例如液化石油气。在其他的实施例中，使用了C3-24的碳氢化合物流体。在一些实施例中，胶凝剂和井下流体不含有磷。本发明公开的酰胺支链芳烃胶凝剂的基础结构被认为是主要解释了凝胶机理，侧链基团的变化对调整最终的凝胶有用。本发明成功的测试和公开的内容支持酰胺支链芳烃族及1，2，4，5-苯四酰胺凝胶与其他非极性和碳氢化合物等非测试基液配合使用。
井下流体还可以含有如离子盐等适合的破胶剂，比如离子盐包括一种或多种溴化物、氯化物、有机盐、季铵盐等胺盐。少量的阴离子协同离子(1当量)(例如氯化物＞醋酸盐＞溴化物＞硝酸盐)可以通过将粘度降低2到3个数量级，促使凝胶向溶液转变。凝胶的消失时间与阴离子的结合强度成正比。
破胶剂可以含有一种或多种例如具有2个或更多碳原子的醇或醇盐，如丙醇。该醇盐可以含有异丙醇铝。在一些实例中，需要水源来活化破胶剂从而破坏凝胶，例如，使用类似异丙醇铝的固体醇盐。所用的水源可以是地层中的原生水。在一些实例中，水合物或其他能以缓慢速率释放水的化合物可以被(例如)包含在注射的井下流体中使用。例如，在加拿大专利号2685298中公开使用了水合物，包含在晶体结构中含水的水合物破胶剂，水被限制在该晶体结构中并且可以释放到压裂液中。例如，氯化镁、硫酸钠、氯化钡、氯化钙、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钙和硫酸铝中的任一水合物可以被使用。NaS04-10H20可以是硫酸钠水合物的实例。离子盐水合物或共价水合物都可以被使用。添加结晶水涂料或包封破胶剂的混合物也可以被使用。
哌啶盐(piperidinesalt)是水活化破胶剂的另一实例。含胺的破胶剂破坏了形成凝胶的氢键网络。哌啶是一种有效的破胶剂，但它是液体，所以大范围作为破胶剂使用不合实际。因此哌啶盐酸盐作为固体破胶剂被合成和测试。将哌啶盐酸盐加入到100mLTH的TG740凝胶溶液中，粘度没有很大的变化。而一旦在其中加入少量的水(20滴)，虽然两层似乎略有不混溶，同时溶液还存在些气泡，但溶液的粘度显著降低。
一种用来合成哌啶盐，在此实例中哌啶盐酸盐，的常规方法如下所述：在圆底烧瓶用冰浴冷却至0℃之前，加入盐酸水溶液(2M，58.5mL)，溶液在被剧烈搅拌的同时，在30分钟内滴加哌啶(10.0克，117mmol，11.6mL)。哌啶滴加完毕，除去溶剂，从乙醇中重结晶析出黄色固体，过滤，用冷乙醇洗涤，得到所希望的哌啶盐酸盐：白色固体。产量为0.95克，7.82mmol，产率6.7％。熔点：245℃(文献记载为246-247℃)。
将以下破胶剂加入到凝胶中，经过测试和显示，粘度显著降低，这些破胶剂包括：＞98％的正十二烷醇(1-dodecanol)、99％的苄基三乙基氯化铵(benzyltriethylammoniumchloride)、99％的四丁基硫酸氢铵(tetrabutylammoniumhydrogensulfate)、95％的甲苯磺酸钠(sodiumtosylate)、97％的硫酸铁(III)(iron(III)sulfate)、99％的2-氯-N-N-二乙基乙胺盐酸盐(2-chloride-N-N-diethylaminehydrogenchloride)、98％的亚硫基二乙酸(thiodiglycolicacid)、98％的丙酮酸(pyruvicacid)、99％的2-羟基苄基醇(20hydroxybenzylalcohol)、98％的壬二酸(azelaicacid)、99％的戊二酸(glutaricacid)、99％的丙二酸(malonicacid)、99％的1-辛胺(1-octylamine)、99％的环己胺(cyclohexylamine)、99％的L-抗坏血酸(L-ascorbicacid)、99％的乙酰胺(acetamide)、99％的聚乙烯醇(poly(vinyl)alcohol)89000到98000、99.5％的乙二胺(ethylenediamine)、99％的β-丙氨酸(beta-alanine)、99％的L-脯氨酸(L-proline)。
将以下破胶剂加入到凝胶中，经过测试和显示，粘度轻微降低，这些破胶剂包括：＞98％的苄基三丁基氯化铵(benzyltributylammoniumchloride)、99.5％的无水叔丁醇(T-butanolanhydrous)、98％的2-乙基-1-丁醇(2-ethy1-1-butanol)、99.6％的2-乙基-1-己醇(ethy1-1-hexanol)、99％的1-己醇(1-hexanol)、99.8％的1-丁醇(1-butanol)、99％的2-氨基丁烷(2-aminobutane)、98％的2-乙基-1-己胺(2-ethy1-1-hexylamine)、99％的苄胺(benylamine)、99％的哌啶(piperidine)、99.7％的2-丙醇(propan-2-ol)、40wt％的苄基三甲基氢氧化铵(benzyltrimethylammoniumhydroxide)甲醇溶液、40vol％的四正丁基氢氧化铵(tetra-n-butylammoniumhydroxide)水溶液。
破胶剂可以被配制成用于获得延缓的破胶作用。例如，通过对破胶剂涂料，可以获得时间延迟的破胶剂，例如可以利用蜡等材料使破胶剂在井下按照预先设定的速率随着时间选择性地释放。当在破胶剂表面使用蜡涂料时，参照图55到56，曲线说明破胶作用的滞后，在这种情况下使用了四丁基溴化铵(纯的，曲线42和46。涂覆蜡的，曲线40和44)。在TG740andSD810中制备了5mM的TH溶液，摩尔当量的四丁基溴化铵(0.8克)或被蜡涂覆的四丁基溴化铵(1.0克)加入到溶液中。使用钱德勒粘度计测得粘度的变化。TH混合物在TG740中的结果表明使用涂覆蜡的和不涂覆蜡的破胶剂的初始粘度分别为93.6和68.3cPa，同时在SD810中的结果表明使用涂覆蜡的和不涂覆蜡的破胶剂的初始粘度分别为97.7和100.3cPa。在TG740中涂覆蜡的破胶剂和纯的破胶剂粘度有显著的不同，而在SD810中虽然观察到了滞后作用，但粘度只是略微的不同。在SD810中，涂覆蜡的破胶剂的作用与纯的破胶剂相比，粘度下降的过程速率较慢。但SD810与TG740比较，涂覆蜡和不涂覆蜡的破胶剂都表现较慢的粘度下降速率。
将以下破胶剂加入到凝胶中，经过测试和显示，粘度没有降低，这些破胶剂包括：99％的1，3-二羟基苯(间苯二酚)(1，3-dihydroxylbenzene(resorcinol))、99％的二苯基乙酸(diphenylaceticacid)、99％的咪唑(imidazole)、97％的丙酰胺(propionamide)、碳酸镁(magnesiumcarbonate)、99.5％的柠檬酸(citricacid)、99.5％的苯甲酸(benzoicacid)、99％的苯乙酸(phenylaceticacid)、98％的邻苯二甲酰亚胺钾(potassiumphthalimide)、99％的季戊四醇(pentaerythrite)、99.5％的1-丁胺(1-butylamine)、99％的1-己胺(1-hexylamine)、98％的羟胺氯化氢(hydroxylaminehydrogenchloride)、98％的乙醇胺(ethanolamine)、99％的L-组氨酸(L-histidine)、98％的天门冬氨酸(asparticacid)、99％的甘氨酸(glycine)、98％的D-山梨醇(D-sorbitol)、95％的叔丁醇钾(potassiumtertbutoxide)、99％的哌嗪(piperazine)、98％的二乙醇胺(diethanolamine)、99％的L-薄荷醇(L-menthol)、85％的乳酸(lacticacid)、99％的扁桃酸(mandelicacid)、98％的醋酸铵(ammoniumacetate)、95％的多聚甲醛(paraformaldehyde)、99％的对苯二酚(hydroquinone)、25vol％的四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide)水溶液。
图58比较了各种四丁基铵衍生物破胶剂。曲线48、50、52、54和56分别表示在TH的TG740凝胶中使用四丁基二硫化盐、四丁基硝酸盐、四丁基溴化盐、四丁基硼氢化盐和四丁基乙酸盐破胶剂后的粘度相对时间曲线。四丁基二硫化盐不具有破胶作用，而四丁基硝酸盐表现出滞后的破胶特性。后三种四丁基的衍生物表现出快速的破胶作用。在一些实施例中，非卤化物破胶剂毒性较低，可以作为卤化物破胶剂的替代品。
本发明在此公开的井下流体可以加入其他合适的化学物质或试剂，比如支撑剂。本发明在此公开的井下处理液可以用于比如处理井下地层的压裂作业，如图59所示。这些胶凝剂可以用于石油开采的强化采油技术。
虽然图59为了简化说明省略了连接件和其他相关的设备，但它展示了一种方法和系统。基液，例如碳氢化合物压裂液，放于存储池10，可以通过管道系统12传输到井22，注入到井下地层24，比如油层或气层。凝胶可以与基液混合形成井下流体。例如，凝胶可以从凝胶池14随时加入，或进一步，例如在存储池10预混。其他用于基液凝胶化的方法也可以被应用，如分批混合可以用于制备凝胶。其他的存储池16和18可以用于根据希望分别添加其他的组分，如支撑剂或破胶剂，至井下流体。
该胶凝剂被提供有载体，比如类似乙二醇的惰性载体。参照图54，通过在TG740中混入不同量的TH浓度为15mM的乙二醇溶液获得粘度曲线图。在TG740压裂液混合30秒后，凝胶开始形成。随着乙二醇浓度的增加，最终混合物的粘度增加，凝胶几乎在瞬间形成。由于胶凝剂不会让乙二醇凝胶化，所以乙二醇被认为是合适的载体。相反，载体为胶凝剂的分散提供了介质，在与基液结合之前作为溶解的液体或悬浮的固体。如果胶凝剂是固体，胶凝剂在与载体混合之前可以被研磨，以便于分散或溶解。载体一旦与碳氢化合物等基液混合就溶解于基液，这有利于胶凝剂在基液溶解而不受凝胶干扰。使用载体以后，胶凝剂在载体中以低粘度状态被储存或运输，同时与固体或纯胶凝剂比较，使用载体加速了胶凝剂的溶解从而在加速了在基液中的胶凝。其他可以使用的载体还包括乙腈或丙三醇，例如氨丁三醇(Thamesol)。
为了便于胶凝剂在载体中分散，可以使用悬浮剂，如粘土。悬浮剂可以作为增稠剂悬浮载体中的凝胶。悬浮剂有助于保持胶凝剂均匀分散在载体中，延缓或阻止胶凝剂在载体中沉降。其他可供使用的悬浮剂还包括各种聚合物。
胶凝剂还可含有润湿剂，如表面活性剂。例如，在图54中测试的混合物中，空气产品公司(AirProductsTM)的产品DYNOLTM604表面活性剂可以被用作表面活性剂。DF-46是乙二醇/DYNOLTM604/1，2，4，5-苯四酰胺的混合物。使用润湿剂可以有助于润湿固体酰胺支链芳烃和1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂的固体表面，从而可以加速固体的溶解并且改善凝胶时间。例如，碳氢化合物基液和1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂、乙二醇、悬浮剂和NYNOLTM604表面活性剂溶液的混合物可以在四分钟以内获得粘度，甚至可以在一分钟或30秒以内获得粘度。其他的润湿剂也可以使用，如DYNOLTM607。
参照图59，可以从井下地层24回收井下流体，例如经由回收管线28回收，例如使用一个或多个回收装置26回收。回收阶段可以合并除去回收液中的一种或多种化合物，如除去破胶剂。蒸馏可以使用，比如用来除去醇或胺，水相分离可以使用，比如用来除去盐。
当R基团不含有烷基，如下通式(3)中含有酯基，与R是烷基相比较，可以阻止在碳氢化合物流体中出现聚集情况。这是由于酯基增加了化合物的极性带来的效果，因此降低了在碳氢化合物流体中的溶解性。酯基减少了与碳氢化合物流体的烷基的几何兼容性。
常规的合成和相关测试
四烷基1，2，4，5-苯四酰胺的合成可以分两步进行，尽管其他的合成路线和步骤也可以被使用：
1.1，2，4，5-四羰基四氯化苯(4)的合成：
2.酰胺的合成：
路线1的常规合成步骤如下：将五氯化磷(45g，0.22mol)和均苯四甲酸二酐(25g，0.11mol)放入圆底烧瓶中并混合。使用电吹风加热烧瓶的一部位引发反应，使液体POC13生成。一旦反应被引发，使用油浴加热烧瓶使反应持续进行。当所有的固体熔化后，蒸馏出副产物POC13(80-95℃)，然后在真空下(150-180℃)使用瓶-颈-瓶短程蒸馏机(Kugelrohrmachine)减压浓缩得到所希望的产物，产物为白色固体(23.7838g，73.0mmol，66.4％)。
路线2的常规合成步骤如下，虽然没有使用吡啶：将1，2，4，5-四羰基四氯化苯(2.0g，6.0mmol)溶解在无水四氢呋喃(15mL，185.0mmol)中，滴加三乙胺(3.5mL，25.0mmol)和己胺(3.23g，31.2mmol)的二氯甲烷(15mL，235.0mmol)/无水四氢呋喃(15mL，185.0mmol)溶液，同时强烈搅拌溶液。滴加完成后，反应在室温搅拌过夜，在过滤产物之前，使用旋转蒸发仪移除溶剂。用甲醇和丙酮洗涤粗产物得到所希望的纯产物，产物为白色固体，产率从0.20g，0.34mmol，5.7％到0.49g，0.82mmol，13.7％再到1.26g，2.11mmol，35.2％。在实例的步骤中，将己胺和三乙胺的溶液冷却到0℃后再加入酰氯，产率能达到35.2％。反应仍保持在低温进行，酰氯在1小时内滴加完成。条件的改变导致较少的沉淀生成，沉淀是不需要的三乙胺盐酸盐以及形成的任何酰亚胺。由此表明在低温有助于形成所需产物，而不是不需要的酰亚胺，这反映在提高的产率(35.2％)上。
凝胶测试。测试制备的样品，将被测试的化合物样品放入有几毫升溶剂的玻璃小瓶中，将样品加热至澄清溶液或溶剂的沸点。如果在冷却以后能检测到粘度，说明化合物使溶剂凝胶化。
凝胶机理。参照图1，酰胺支链芳族和1，2，4，5-苯四酰胺凝胶的获得被认为是通过π-π键相互作用和所示结构酰胺基团间分子间的氢键来实现的。
以下表2列出了四种化合物(TB、TH、TO及TD)的凝胶测试结果。TB，TH，TO及TD参照上面的结构(1)，分别含有四个丁基、己基、辛基、癸基，TB、TH、TO及TD分别是N，N′，N″，N″′-四丁基苯-1，2，4，5四羧酰胺(TB)、N，N′，N″，N″′-四己基苯-1，2，4，5四羧酰胺(TH)、N，N′，N″，N″′-四辛基苯-1，2，4，5四羧酰胺(TO)、N，N′，N″，N″′-四癸基苯-1，2，4，5四羧酰胺(TD)。在表2和3中，TG表示形成透明凝胶，TG*仅需加热形成透明凝胶，I表示不溶解，S表示溶解，P表示化合物凝胶但是在冷却后出现沉淀物，PG表示仅振荡后与液体溶剂部分凝胶，需要加热分子才能溶解在液体中，X表示化合物不溶解在液体中，没有凝胶形成。
表2：各溶剂的凝胶性能
从表2得知TB、TH、TO及TD可以使非极性非质子溶剂凝胶化，该结果与分子间氢键形成凝胶结构的事实一致。
表3：在SYNOILTM产品中的凝胶性能
表3表明没有搅拌，不是所有的溶剂都可以聚集成凝胶。振荡TG740获得了均匀的粘度。SF800和SF840从没有完全被凝胶化。
参照图2和表4，表2和表3的凝胶测试结果可用烷基化合物链在烷基溶剂链中比在芳香族溶剂链中排列得更整齐来解释，芳香族溶剂链比直链烷基极性大。此外，空间位阻也起到了作用。
表4
为了改善胶凝剂与芳族溶剂的溶剂化效应，可以使用芳族特性增强的胶凝剂。参照图57，例如，使用R1、R2和R3是己烷基，R5、R6、R7和R8是氢，R4是苄基的胶凝剂进行测试和制备，增加芳族特性以及提高芳族粘度。在图57中测试的样品在SF840中的浓度为10mM，说明了凝胶作用。
溶剂化温度测试
参照图3到5和表5，列出了TH，TO及TD在TG740中，浓度为10mM的粘度测试的结果。该结果表明增加链长，等于增加溶解性，因为氢键强度的减弱使化合物极性变小，粘度的降低。增加的粘度几乎瞬间在室温获得。另一个成功的实验没有图表，涉及在室温在搅拌机内将TG740的TH高浓度的凝胶化样品注入到未胶凝的TG740中。
表5
如上所示，TB不使TG740凝胶化，发现TB虽然溶于环己烷但不溶于TG740。当有TB凝胶的环己烷注入TG740，出现浑浊的分散体，TG740没有被凝胶化。
图3到30表示TB、TH、TO及TD的粘度测试结果，如表1所示。图13到15列出了TH凝胶化TG740的结果，众多的结果表明温度升高，粘度也提高，这不是所期望的结果。
参照图31到35和表6，测试了胶凝剂的各种混合物。这些混合物表现出热可逆凝胶化，这与分子间可逆氢键解释凝胶化的理论一致。该混合物结果也表明凝胶化依赖于温度和链长。
表6
表7到10分别表示了TB、TH、TO及TD的粘度测试结果。
表7：TB在环己烷中的粘度测试结果
表8：TH在TG740中的粘度测试结果
表9：TO在TG740中的粘度测试结果
表10：TD在TG740中的粘度测试结果
图36到41是TB在环己烷中的剪切测试结果。通过同一剪切速率在不同时间的粘度测试，图36-39的结果表明形成的凝胶可以具有剪切稳定性。图39到41测试了TB在环己烷中在不同的剪切速率下的粘度，可见在剪切速率和剪切应力间存在非线性关系，因此说明了非牛顿特性。
参照图42，测试了不同浓度TB在环己烷中的凝胶化，可见在粘度和浓度间存在非线性关系。这一发现支持了凝胶形成的理论，即凝胶的形成被认为是经由柱状栈、螺旋带及类似的聚集分级自组装形成一个三维网络。
核磁共振波谱(NMR)
已知NMR用来确定分子结构，并且是基于射频发射从高至低的自旋状态。NMR给出原子的环境类型，基于峰的分离图案得到相邻环境、在环境(积分)中的质子数以及分子的对称性等信息。一个对称的分子，其对应的质子和碳的环境是相同的。在对称的1，2，4，5-苯四酰胺中，NMR数据被推断酰胺质子将出现1重峰，芳族质子也出现1重峰。
参照图44到51和表11，给出了TH和TO的质子和碳的NMR数据。
表11：NMR峰数据
NMR数据表明所分析的1，2，4，5-苯四酰胺是不对称。例如，该1HNMR显示苯环上的质子处在不同的环境，表明是非对称分子。参照1H的数据，显示其中1个酰胺质子处在一个明显独特的环境，为三重峰，而其他3个在类似环境的酰胺质子是重叠的三重峰。图43中旋转异构体可以出现这种类型的裂分峰。图43的分子从左至右的结构为(顺式-顺式)-(反式-反式)、(顺式-顺式)-(顺式-反式)以及(顺式-顺式)-(反式-反式)。
图50到51是不同温度(VT)的1HNMR谱。该VT1HNMR谱为氢键提供了证据，同时也证明了旋转异构体的互变，随着温度的上升，酰胺质子的峰形发生了变化，表明环境发生了变化，所以与图16的数据是一致的。参照图50，TH的VT1HNMR谱表明随着温度的上升，化学位移逐步降低。随着温度上升，氢键的范围缩小，这与图16的数据一致。参照图51，TO的VT1HNMR谱显现出向高场偏移，这通常被描述为负温度系数。在被氢键连接的酰胺基团，羰基官能团引起了酰胺质子向低场偏移。提高温度等同于提高的热波动幅度，等同于增加的原子间的平均距离。因此，氢键减弱，酰胺质子移向低场到较小范围(即相对高位移)。
参照图52到53，TH与TO的酰胺氢位移表现出类似的温度依赖性
本发明公开的实施例提供了低粘度或高粘度凝胶。其中一种低粘度(2-50cp)凝胶的实例是SLICKOILTM，用于致密油层和气层。高粘度凝胶需要附加破胶剂。
TG740，SF800和SF840的基本成分为烷烃、异烷烃和芳烃。TG740，SF800和SF840是在北美各炼油厂以相同或不同名称出售的压裂液。SD810或SynDril810是在北美各炼油厂以相同或不同名称出售的钻井液。
本发明在此公开的井下流体可以用作钻井液和其他井下应用的处理液。图60是将流体30作为钻井液，配合钻头32钻探井34。一种钻井液使用Syndril810(SD810)样品，其为矿物油，混合了5mM的TO。该混合物在混合器中以1-40％的级数混合5小时，然后混合过夜。第二日早晨，样品仍然没有溶解，于是将样品在70℃加热30分钟，再混合1小时，在此之后TO完全溶解于样品混合物中。使用从德克萨斯州休斯敦FANN仪器公司(FANNINSTRUMENTCOMPANYTM)购得的FannModel35A6速粘度计测得粘度。粘度的结果列于下表12，塑性粘度为10cP，屈服点为121bs/100ft2。钻井液的测试表明最终混合物具有合适的粘度及低的流变性能(移除固体)。向样品中加入润湿剂(上文描述)(5mL/L)后重复了粘度的测试。使用了润湿剂的样品的粘度测试结果列于表13，塑性粘度为10cP，屈服点为11.51bs/100ft2。钻井用的化学品一般都是大胺，大胺不影响酰胺支链芳烃和1，2，4，5-苯四酰胺凝胶的氢键。
表12：钻井液测试结果
速度(RPM) 粘度(cP)
600/300 44/34
200/100 30/26
6月3日 21/19
表13：含润湿剂的钻井液测试结果
速度(RPM) 粘度(cP)
600/300 43/33
200/100 29/24
6月3日 20/18
表14进一步列出了钻井液(5mMTO在SD810中，混合了revdust和润湿剂DynolTM604)测试结果，塑性粘度为17cP，屈服点(yieldpoint)为10.51bs/100ft2。
表14：含润湿剂的钻井液结果
速度(RPM) 粘度(cP)
3 18
6 19
100 26
200 32
300 38
600 55
表15的粘度测试对比了5mMTO在SD810中的凝胶与其他各种钻井液。表16列出了钻井泥浆测试的组分。粘度和ES测试在25℃进行，在100℃和500psi的压差下表现出流体损失。正如所见，SD810钻井液与钻井泥浆相比，表现出较高的粘度。
表15：DF-48钻井液的深层评价
表16：表15中的钻井液组分
浓度为5mM的不同N，N′，N″，N”’-(苯-1，2，4，5-取代)酰胺异构体的在SynDrill810中粘度测试结果列于表17。
表17：四酰胺在SynDril810中的的粘度
凝胶名称 粘度(cP)
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)庚酰胺 96-98
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)辛酰胺 87-89
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)壬酰胺 85-87
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)癸酰胺 78-79
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)十二酰胺 16-18
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)十四酰胺 8-10
N，N′，N″，N″′-(苯-1，2，4，5-四取代)十六酰胺 71-73
该基液可以含有碳氢化合物以外的其他液体。例如：基液可以含有氮气和二氧化碳中的一种或多种。例如，N2的含量为50-95％，CO2的含量为5-50％，其他浓度范围的基液也被应用。在一些实例中，碳氢化合物基液与N2和CO2混合使用。
在一些实例中，酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核。这类胶凝剂见通式(8)-(12)。这些胶凝剂具有3个或4个酰胺支链，如下所示。各有机基团可以是烷基，如下所示的C6-24直链烷基。图61图解了化合物(8)、(9)、(12)的粘度性能，测试条件：5mM样品，TG740，室温。
N，N′，N”，N”’-(苯-1，2，4，5四取代)己酰胺(N，N’，N”，N”’-(benzene-1，2，4，5-tetrayl)tetrahexanamide)(8)的制备
步骤：苯-1，2，4，5-四氯化铵(2.0g，7.0mmol)，三乙胺(5.8cm3，42.0mmol)以及无水四氢呋喃(150cm3)加入圆底烧瓶，磁力搅拌器搅拌混合至绝大部分固体溶解。向溶液中缓慢加入己酰氯(4.9cm3，35.0mmol)，使溶液中的粉色消失，生成白色沉淀物。过滤溶液，利用旋转蒸发仪除去溶剂，然后将粗橙色固体溶于甲苯(50cm3)中，在强烈搅拌下滴加进乙醇溶液(200cm3)中，再次析出产品。过滤白色固体，真空干燥得到所需的产品，为略带粘性的灰白色固体(2.43g，61.8％)。
N，N′，N”，Nm-(苯-1，2，4，5四取代)庚酰胺(N，N’，N”，N”’-(benzene-1，2，4，5-tetrayl)tetraheptanamide)(9)的制备
步骤：苯-1，2，4，5-四氯化铵(1.0g，3.5mmol)，三乙胺(2.8cm3，20.0mmol)以及无水四氢呋喃(50cm3)加入圆底烧瓶，用磁力搅拌器搅拌混合至绝大部分的固体溶解。向溶液中缓慢加入庚酰氯(2.3cm3，15.0mmol)，当溶液由深粉色变为棕色，生成沉淀物。过滤溶液，利用旋转蒸发仪除去溶剂，得到橙色固体，然后将橙色固体溶于甲苯(30cm3)中，在强烈搅拌下滴加进乙醇溶液(200cm3)中，再次析出产品。过滤白色固体，真空干燥得到所需的产品，为略带粘性的灰白色固体(0.88g，43.0％)。
N，N′，N”，Nm-(苯-1，2，4，5四取代)辛酰胺(N，N’，N”，N”’-(benzene-1，2，4，5-tetrayl)tetraoctanamide)(10)的制备
步骤：苯-1，2，4，5-四氯化铵(1.0g，3.5mmol)，三乙胺(2.8cm3，20.0mmol)以及无水四氢呋喃(50cm3)加入圆底烧瓶，用磁力搅拌器搅拌混合至绝大部分的固体溶解。向溶液中缓慢加入辛酰氯(2.5cm3，15.0mmol)，使溶液由深粉色变为棕色，生成沉淀物。过滤溶液，利用旋转蒸发仪除去溶剂，得到橙色固体，然后将橙色固体溶于甲苯(30cm3)中，在强烈搅拌下滴加进乙醇溶液(200cm3)中，再次析出产品。过滤白色固体，真空干燥得到所希望的产品，为灰白色固体(1.17g，51.7％)。
N，N′，N”，Nm-(苯-1，2，4，5四取代)癸酰胺(N，N’，N”，N”’-(benzene-1，2，4，5-tetrayl)tetradecanamide)(11)的制备
步骤：苯-1，2，4，5-四氯化铵(1.0g，3.5mmol)，三乙胺(2.8cm3，20.0mmol)以及无水四氢呋喃(50cm3)加入圆底烧瓶，用磁力搅拌器搅拌混合至绝大部分的固体溶解。向溶液中缓慢加入癸酰氯(3.1cm3，15.0mmol)，使溶液由深粉色变为棕色，生成沉淀物。过滤溶液，利用旋转蒸发仪除去溶剂，得到橙色固体，然后将橙色固体溶于甲苯(30cm3)中，在强烈搅拌下滴加进乙醇溶液(200cm3)中，再次析出产品。过滤白色固体，真空干燥得到所希望的产品，为灰白色固体(1.24g，46.6％)。
制备N，N′，N”，Nm-(苯-1，2，4，5四取代)十二酰胺(N，N’，N”，N”’-(benzene-1，2，4，5-tetrayl)tetradodecanamide)(12)的制备
步骤：苯-1，2，4，5-四氯化铵(1.0g，3.5mmol)，三乙胺(2.8cm3，20.0mmol)以及无水四氢呋喃(50cm3)加入圆底烧瓶，用磁力搅拌器搅拌混合至绝大部分的固体溶解。向溶液中缓慢加入十二酰氯(3.6cm3，15.0mmol)，使溶液由深粉色变为棕色，生成沉淀物。过滤溶液，利用旋转蒸发仪除去溶剂，得到橙色固体，然后将橙色固体溶于甲苯(30cm3)中，在强烈搅拌下滴加进乙醇溶液(200cm3)中，再次析出产品。过滤白色固体，真空干燥得到所希望的产品，为灰白色固体(1.34g，44.0％)。
在一些实施例中，胶凝剂是下面化合物(13)或(14)的形式，其中R独立表示氢或1-29个碳原子的烃基，R1独立表示1-29个碳原子的烃基。美国专利号6,645,577公开了其他一些适合的胶凝剂的实例，说明了形成凝胶的化合物。这些化合物被认为适合用作井下流体。其中一种这类化合物(15)的合成实例如下：
步骤：0.7g的1，3，5-均苯三羧酸和2.5g的十八胺溶解于70mL四氢呋喃(THF)中。向该溶液中，加入3.6g的1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(WSC：水溶性的碳化二亚胺)和2.52g的1-羟基-1H-苯并三唑(HOBT)，然后在冰浴中滴加5mL三乙胺(TEA)。滴加完成后，混合物在冰浴中搅拌2小时，再继续在室温搅拌。过滤反应混合物，再溶于氯仿。用稀盐酸、碳酸钠水溶液、水依次洗涤产物。无水硫酸钠干燥产物，重结晶得到4.0g目标化合物(15)。
在一些实施例中，一个或多个酰胺支链通过碳-碳键连接到所述芳烃核，一个或多个酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。N-C和碳-碳改变了化合物的性能，实例见以下化合物(16)-(18)：
在(16)-(18)的通式中，R1、R2和R3，或Y1、Y2和Y3，或Z1、Z2和Z3各为：未被取代或被一个或多个羟基取代的C1-C20烷基；未被取代或被一个或多个羟基取代的C2-C20烯基；被氧或硫原子隔断的C2-C20烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的C3-C12环烷基；未被取代或者被一个或多个C1-C20烷基取代的(C3-C12环烷基)-C1-C10烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的二[C3-C12环烷基]-C1-C10烷基；未被取代或者被一个或多个C1-C20烷基取代的5-20个碳原子双环或三环烃基；未被取代或者被一个或多个选自C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷氨基、二(C1-C20烷基)氨基、羟基、硝基取代的苯基；未被取代或者被一个或多个选自C1-C20烷基、C3-C12环烷基、苯基、C1-C20烷氧基和羟基取代的苯基-C1-C20烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的苯乙烯基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的联苯-(C1-C10烷基)；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的萘基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的萘基-C1-C20烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的萘的甲氧基；联苯基、芴基、蒽基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的的5-6元杂环基；含有一个或多个卤素的C1-C20烃基；或三(C1-C10烷基)甲硅烷(C1-C10烷基)。条件是R1、R2和R3，或Y1、Y2和Y3，或Z1、Z2和Z3中至少有一基团是未被取代或被一个或多个羟基取代的支链C3-C20烷基；被氧或硫原子隔断的C2-C20烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的C3-C12环烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的(C3-C12环烷基)-C1-C10烷基；未被取代或者被一个或多个C1-C20烷基取代的5-20个碳原子双环或三环烃基；未被取代或者被一个或多个选自C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C1-C20烷氨基、二(C1-C20烷基)氨基、羟基、硝基取代的苯基；未被取代或者被一个或多个选自C1-C20烷基、C3-C12环烷基、苯基、C1-C20烷氧基和羟基取代的苯基-C1-C20烷基；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的联苯-(C1-C10烷基)；未被取代或被一个或多个C1-C20烷基取代的萘基；或三(C1-C10烷基)甲硅烷(C1-C10烷基)。
化合物(16)-(18)的实例以及其他合适的胶凝剂在美国专利号7,790,793公开，该专利描述了用来制备凝胶条的胶凝剂，改善了凝胶在水和有机溶剂体系中的稳定性。这些胶凝剂被认为适合用作井下流体。一种这类的化合物(19)的合成方法如下：
将1.00g(4.3mmol)的1，3，5-三氨基苯的三盐酸盐(见实例A)与0.1gLiCl在惰性气体中加入50mL无水NMP和10mL吡啶，冷却至5℃，再加入1.73g(14.3mmol)特戊酰氯。反应混合物加热至60℃并搅拌。24小时以后，反应混合物倒入1000mL冰水中。过滤出沉淀物。通常在四氢呋喃中重结晶得到所希望的产物(19)。
综上所述，胶凝剂中苯作为芳烃核。其他的一些芳烃核也可以使用，如萘。芳烃核可以是平面的，有利于所讨论的层状凝胶机理的形成。
综上所述，每一个酰胺支链具有一个有机基团或侧链。但在一些实例中，一个或多个酰胺支链具有两个有机基团。例如，酰胺支链通过碳-氮键连接到芳烃核，N连接了一个烷基，羰基碳也连接了一个有机基团。一个或多个酰胺支链在酰胺N上可以连接了两个有机基团，只要一个、两个或多个酰胺支链的酰胺N上有一个游离H就能形成氢键。在其他的实例中，每个酰胺支链的N都具有一个H原子有利于最大程度形成氢键和凝胶。
还可以应用非烷基有机侧链和不大于5个碳原子的有机基团。
在权利要求书中，“comprising”是包含的意思，不排除其他成分。在权利要求特征前的不定冠词“a”表示不排除大于一个的特征。仅凭借本发明的描述，各独立特征可以应用在一个或多个实施例中，也可以不应用，被解释为必须由权利要求书所限定的所有实施例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种流体，其含有基液和胶凝剂，所述胶凝剂具有一个或多个芳环的芳烃核，所述胶凝剂具有两个或更多分布在芳烃核周围的酰胺支链，所述两个或更多酰胺支链的每个具有一个或多个有机基团。
2.如权利要求1所述的流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-碳或碳-氮键连接到所述芳烃核。
3.如权利要求2所述的流体，其中一个或多个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。
4.如权利要求3所述的流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。
5.如权利要求1到4中任一项所述的流体，其具有三个或四个酰胺支链。
6.如权利要求1到5中任一项所述的流体，其中每个有机基团是烷基。
7.如权利要求6所述的流体，其中每个烷基是直链烷基。
8.如权利要求6到7中任一项所述的流体，其中每个烷基具有6-24个碳原子。
9.如权利要求1到8中任一项所述的流体，其中所述芳烃核为苯。
10.如权利要求9所述的流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核，并且每个有机基团为具有6-24个碳原子的烷基。
11.如权利要求9所述的流体，其中一个或多个所述酰胺支链通过碳-碳键连接到所述芳烃核，并且一个或多个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核.
12.如权利要求10到11中任一项所述的流体，其中每个烷基具有6-12个碳原子。
13.如权利要求9到12中任一项所述的流体，其具有三个或四个酰胺支链。
14.如权利要求1到8中任一项所述的流体，其中所述芳烃核为萘。
15.如权利要求1到14中任一项所述的流体，其中每个所述酰胺支链具有一个有机基团。
16.如权利要求1到15中任一项所述的流体，不包括1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。
17.如权利要求2所述的流体，其中所述胶凝剂为1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。
18.如权利要求17所述的流体，其中所述1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂的通式如下：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或有机基团。
19.如权利要求18所述的流体，其中R5、R6、R7以及R8分别是氢，并且R1、R2、R3以及R4的一种或多种分别是烷基。
20.如权利要求19所述的流体，其中R1、R2、R3以及R4分别是烷基。
21.如权利要求20所述的流体，其中R1＝R2＝R3＝R4。
22.如权利要求21所述的流体，其中R1、R2、R3以及R4分别具有至少6个碳原子。
23.如权利要求20到21中任一项所述的流体，其中每个烷基具有6-24个碳原子。
24.如权利要求23所述的流体，其中每个烷基具有6-10个碳原子。
25.如权利要求20到24中任一项所述的流体，其中每个烷基是直链、支链或环状链的一种或多种。
26.如权利要求25所述的流体，其中每个烷基是直链。
27.如权利要求19所述的流体，其中R5、R6、R7以及R8分别是氢，并且R1、R2、R3以及R4分别是具有6-10个碳原子的直链烷基。
28.如权利要求27所述的流体，其中R1、R2、R3以及R4具有6个碳原子。
29.如权利要求1到28中任一项所述的流体，其中所述基液含有碳氢化合物。
30.如权利要求29所述的流体，其中碳氢化合物具有3-8个碳原子。
31.如权利要求30所述的流体，其中碳氢化合物含有液化石油气。
32.如权利要求1到31中任一项所述的流体，进一步含有破胶剂。
33.如权利要求32所述的流体，其中所述破胶剂进一步含有溴盐、氯盐、有机盐和胺盐的一种或多种。
34.如权利要求32到33中任一项所述的流体，其中所述破胶剂含有醇或醇盐的一种或多种。
35.如权利要求34所述的流体，其中醇或醇盐的一种或多种具有2个或更多碳原子。
36.如权利要求35所述的流体，其中存在有所述醇盐，并且所述醇盐含有异丙醇铝。
37.如权利要求32到36中任一项所述的流体，其中所述破胶剂是用水活化的破胶剂，并且该流体含有水合物。
38.如权利要求32到37中任一项所述的流体，其中所述破胶剂进一步含有涂料。
39.如权利要求38所述的流体，其中所述涂料进一步含有蜡。
40.如权利要求1到39所述的流体，用作钻井液。
41.如权利要求1到40中任一项所述的流体，用作井下处理液。
42.一种将权利要求1到41中任一项所述的流体注入井下地层的方法。
43.如权利要求42所述的方法，进一步包括压裂所述井下地层。
44.如权利要求42到43中任一项所述的方法，进一步包括从井下地层回收流体，并且循环利用所述回收的流体。
45.一种制备流体的方法，该方法包括混合所述基液和权利要求1到41中任一项所述的胶凝剂。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述胶凝剂使用了载体。
47.如权利要求46所述的方法，其中的载体为乙二醇。
48.如权利要求46到47所述的方法，其中所述胶凝剂含有悬浮剂。
49.如权利要求45到48中任一项所述的方法，其中所述胶凝剂含有润湿剂。
50.一种使流体凝胶的组合物，该组合物含有权利要求1到41中任一项所述的胶凝剂和润湿剂。
51.如权利要求23所述的流体，其中每个烷基具有7-24个碳原子。
52.如权利要求3所述的流体，具有4个或多个酰胺支链。
53.如权利要求52所述的流体，具有4个酰胺支链。
54.如权利要求1到41中和51到53中任一项所述的流体，其中该流体是井下流体。

Claims (50)

1.一种井下流体，其含有基液和胶凝剂，该胶凝剂具有一个或多个芳环的芳烃核，该胶凝剂具有两个或更多分布在所述芳烃核周围的酰胺支链，所述两个或更多酰胺支链的每一个具有一个或多个有机基团。
2.如权利要求1所述的井下流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-碳或碳-氮键连接到所述芳烃核。
3.如权利要求2所述的井下流体，其中一个或多个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。
4.如权利要求3所述的井下流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。
5.如权利要求1到4中任一项所述的井下流体，其具有三个或四个酰胺支链。
6.如权利要求1到5中任一项所述的井下流体，其中每个有机基团是烷基。
7.如权利要求6所述的井下流体，其中每个烷基是直链烷基。
8.如权利要求6到7中任一项所述的井下流体，其中每个烷基具有6-24个碳原子。
9.如权利要求1到8中任一项所述的井下流体，其中所述芳烃核为苯。
10.如权利要求9所述的井下流体，其中每个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核，并且每个有机基团是具有6-24个碳原子的烷基。
11.如权利要求9所述的井下流体，其中一个或多个所述酰胺支链通过碳-碳键连接到所述芳烃核，并且一个或多个所述酰胺支链通过碳-氮键连接到所述芳烃核。
12.如权利要求10到11中任一项所述的井下流体，其中每个烷基具有6-12个碳原子。
13.如权利要求9到12中任一项所述的井下流体，其具有三个或四个酰胺支链。
14.如权利要求1到8中任一项所述的井下流体，其中所述芳烃核为萘。
15.如权利要求1到14中任一项所述的井下流体，其中每个所述酰胺支链具有有机基团。
16.如权利要求1到15中任一项所述的井下流体，不包括1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。
17.如权利要求2所述的井下流体，其中所述胶凝剂为1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂。
18.如权利要求17所述的井下流体，其中1，2，4，5-苯四酰胺胶凝剂的通式如下：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别是氢或有机基团。
19.如权利要求18所述的井下流体，其中R5、R6、R7以及R8分别是氢，R1、R2、R3以及R4的一种或多种分别是烷基。
20.如权利要求19所述的井下流体，其中R1、R2、R3以及R4分别是烷基。
21.如权利要求20所述的井下流体，其中R1＝R2＝R3＝R4。
22.如权利要求21所述的井下流体，其中R1、R2、R3以及R4分别具有至少6个碳原子。
23.如权利要求20到21中任一项所述的井下流体，其中每个烷基具有6-24个碳原子。
24.如权利要求23所述的井下流体，其中每个烷基具有6-10个碳原子。
25.如权利要求20到24中任一项所述的井下流体，其中每个烷基是直链、支链或环状链的一种或多种。
26.如权利要求25所述的井下流体，其中每个烷基是直链。
27.如权利要求19所述的井下流体，其中R5、R6、R7以及R8分别是氢，并且R1、R2、R3以及R4分别是具有6-10个碳原子的直链烷基。
28.如权利要求27所述的井下流体，其中R1、R2、R3以及R4具有6个碳原子。
29.如权利要求1到28中任一项所述的井下流体，其中所述基液含有碳氢化合物。
30.如权利要求29所述的井下流体，其中所述碳氢化合物具有3-8个碳原子。
31.如权利要求30所述的井下流体，其中所述碳氢化合物含有液化石油气。
32.如权利要求1到31中任一项所述的井下流体，进一步含有破胶剂。
33.如权利要求32所述的井下流体，其中所述破胶剂进一步含有溴盐、氯盐、有机盐和胺盐的一种或多种。
34.如权利要求32到33中任一项所述的井下流体，其中所述破胶剂含有醇或醇盐的一种或多种。
35.如权利要求34所述的井下流体，其中醇或醇盐的一种或多种具有2个或更多碳原子。
36.如权利要求35所述的井下流体，其中存在所述醇盐，并且所述醇盐含有异丙醇铝。
37.如权利要求32到36中任一项所述的井下流体，其中所述破胶剂是用水活化的破胶剂，并且所述井下流体含有水合物。
38.如权利要求32到37中任一项所述的井下流体，其中所述破胶剂进一步含有涂料。
39.如权利要求38所述的井下流体，其中所述涂料进一步含有蜡。
40.如权利要求1到39中任一项所述的井下流体，用作钻井液。
41.如权利要求1到40中任一项所述的井下流体，用作井下处理液。
42.一种将权利要求1到41中任一项所述的井下流体注入井下地层的方法。
43.如权利要求42所述的方法，进一步包括压裂井下地层。
44.如权利要求42到43中任一项所述的方法，进一步包括从所述井下地层回收井下流体，并且循环利用所述回收的井下流体。
45.一种制备井下流体的方法，该方法包括混合所述基液和权利要求1到41中任一项所述的胶凝剂。
46.如权利要求45所述的方法，其中所述胶凝剂使用了载体。
47.如权利要求46所述的方法，其中所述载体为乙二醇。
48.如权利要求46到47所述的方法，其中所述胶凝剂中含有悬浮剂。
49.如权利要求45到48中任一项所述的方法，其中所述胶凝剂含有润湿剂。
50.一种使井下流体凝胶的组合物，所述组合物含有权利要求1到41中任一项所述的胶凝剂和润湿剂。
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