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石油是一种不可再生的资源，也是国家经济发展的重要经济命脉，随着人口和国民经济的快速增长，以原油为原料的能源需求的增长更加迅速。人们对石油需求量不断增加和石油储藏量的不断减少的矛盾越来越突出，石油显得比以往任何时候都要宝贵。
化学驱油是三次采油中使用的技术之一，而聚合物驱又是化学驱的一种，其中部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)是应用较为普遍的聚合物驱。但是固有的丙烯酰胺类聚合物在油田开发中存在着对盐敏感、剪切稳定性差及温度稳定性差等弱点。为了扩大丙烯酰胺类聚合物应用范围，满足高温，高盐条件下的应用，广大科研人员在耐温抗盐聚合物方面进行了大量的研究。
本文根据分子设计原理，采用自由基共聚法合成了含有-CONH2、-NH-、-SO3H、-CHCONH2等极性基团的丙烯酰胺(AM)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的三元共聚物PAVS，并首次将表面活性剂十二烷基硫酸钠应用到AM、AMPS、NVP的三元聚合中。
1、通过单一实验对共聚反应时间、反应温度和反应pH值等反应条件进行讨论。研究表明，这些反应条件对共聚物性能的影响都有一最佳值，过高和过低都会对共聚物溶液的表观粘度产生不好的影响；通过正交实验综合考虑了单体总浓度、AMPS单体浓度、NVP单体浓度、SDS浓度以及引发剂浓度对合成PAVS溶液表观粘度的影响，确定了最佳合成条件。本文按照最佳合成条件合成得到分子量1620万，水解度21.8％的聚合物PAVS94，用江河油田陈化污水配制1500mg/L的聚合物溶液，用BrookfieldDV-Ⅲ+粘度计，ULA号转子，转速6r-min-1，30℃下测其表观粘度为32.9mPa·s。采用红外光谱、热失重分析和扫描电镜分析了所合成的PAVS的结构和热稳定性，分析得知共聚反应产物是由三种单体共聚合成的三元聚合物，同时由于在分子链中引入了磺酸基，大大提高了共聚物的抗老化性能。
2、对共聚物PAVS的稀溶液进行测定并采用Huggins方程进行数据拟合，以了解共聚物分子形态和分子中各基团间的相互作用：分别讨论了单体总浓度、AMPS单体、NVP单体和表面活性剂浓度对共聚物溶液表观粘度的影响，对比了其在蒸馏水与盐水中的不同性能，研究表明这些反应条件的用量对共聚物性能的影响都有一最佳值，过高和过低对其溶液性能不利。
3、研究了表面活性剂对聚合物增粘、耐温、抗盐以及流变性等性能的影响，对实验结果分析表明：表面活性剂的加入使聚合物的增粘能力得到增强，但是对耐温以及流变性性能影响不大；同时表面活性剂的加入削弱了聚合物的抗盐性能，在高矿化度条件下(TDS＞20000mg/L)尤为如此。
4、比较所合成聚合物PAVS94与河南油田样品AN913的性能，并对两种聚合物进行了包括增粘能力、耐温抗盐性能、长期热稳定性能、岩心剪切、注入性以及驱油性能的比较。结果如下：
①PAVS94增粘能力明显强于AN913，在河南油田江河油田陈化污水配制2000mg/L溶液中，在30℃下，PAVS94的表观粘度达到45.3mPa·s,强于AN913的表观粘度37.6mPa·s。
②当聚合物溶液浓度在1500mg/L时，PAVS94聚合物溶液在90℃时表观粘度达到19.6mPa·s，超过AN913的表观粘度16.0mPa·s；这说明PAVS聚合物的抗高温能力强于AN913聚合物。但是PAVS94在90℃时的粘度保留率为54.9％，略低于AN913的56.5％。
③PAVS94在TDS为50000mg/L的条件下，粘度保留率为12.9％，而AN913的粘度保留率为14.6％，两者的抗盐性能相差不大，但是AN913聚合物溶液在TDS为50000mg/L时表观粘度为20.9mPa·s，略高于PAVS94。
④将聚合物样品用江河陈化污水配制成浓度为1500mg/L的聚合物溶液，溶液经抽空除氧处理，在真空状态下放入安瓿瓶中烧封。将聚合物溶液置入95℃恒温烘箱中老化90天，PAVS94溶液的表观粘度为48.4mPa·s，远低于AN913溶液的表观粘度58.4mPa·s，AN913聚合物长期热稳定明显好于PAVS94。
⑤讨论了室内模拟高速岩心剪切试验，以400m·d-1流速下经人造岩心剪切，PAVS94聚合物溶液粘度保留率达83.7％，高于AN913聚合物溶液的粘度保留率80％，说明PAVS聚合物的抗岩心剪切能力明显强于AN913。
⑥选择代表油藏平均渗透率(江河Ⅶ1-3油组：0.60μm2)的人造岩心，实验温度80℃；用江河污水以20ml·h-1恒速驱替，江河污水配置的1500mg/L浓度聚合物溶液比水驱提高采收率AN913为19.7％，PAVS94为18.7％，两者驱油效率基本相当。
综上所述，本文所合成的聚合物虽然在长期热稳定性方面不如河南样品，但在耐温抗盐性能以及提高采收率方面与河南油田样品相当，在增粘能力、抗岩心剪切能力以及90℃下PAVS94的表观粘度都明显强于河南油田样品，说明PAVS系列样品有很好的现场应用前景。