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聚丙烯酰胺(HPAM)在三次采油中发挥了重要的作用,为我国原油的开采带来了巨大的经济效益。但是,随着开采地层环境的改变,高温、高矿化度油藏已经严重的制约了聚丙烯酰胺的高效使用,导致原油采收率下降。为此,许多科研工作者开始致力于聚丙烯酰胺的改性研究,合成了不同类型的耐温抗盐丙烯酰胺类聚合物。本文主要针对HPAM耐温、抗盐性能差的缺点,采用二元单体和三元单体合成了磺化聚丙烯酰胺(SPAM)。实验结果表明:(1)二元单体合成法。在绝热条件下,以过硫酸铵和甲醛合次硫酸氢钠为氧化还原引发剂,结合偶氮二异丁腈(AIBN),构成氧化还原-偶氮复合引发体系,引入耐温、抗盐性单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),与能增强分子量的丙烯酰胺(AM)共聚合成了磺化聚丙烯酰胺AM/AMPS,并通过正交试验确定最佳制备条件。最佳合成条件为:单体浓度10 wt%,引发剂浓度0.15 wt%,单体配比AM:AMPS=5:5(质量比),(氧化-还原引发剂):AIBN=1:4(质量比),pH值6,聚合起始反应温度40 ℃,Span20浓度80 mg/L,尿素浓度120 mg/L,乙二胺四乙酸二钠浓度80 mg/L,聚合反应时间10 h。(2)三元单体合成法。在AM/AMPS二元单体基础上,分别引入不同第三单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMA),进一步合成 AM/AMPS/DMAM、AM/AMPS/SSS、AM/AMPS/DMA,考察了第三单体对合成得到的磺化聚丙烯酰胺性能的影响。对苯乙烯磺酸钠(SSS)为第三单体,单体配比分别为5:5:0.1、5:5:0.2、5:5:0.2时得到的磺化聚丙烯酰胺的性能较佳。(3)磺化聚丙烯酰胺的表征。利用IR对合成得到的二元和三元磺化聚丙烯酰胺进行了 分析,AM/AMPS、AM/AMPS/DMAM、AM/AMPS/SSS 和AM/AMPS/DMA相对分子质量分别为613万、664万、706万、631万,不同SPAM的固含量都在79%以上,SPAM水溶液均具有良好的溶解性、增粘性和抗剪切性。合成的SPAM具有较好的耐温性,90℃下AM/AMPS、AM/AMPS/SSS粘度保持率分别为78.1%、86.3%,相比之下部分水解HPAM仅为46%。与HPAM相比,合成的SPAM具有较好的抗盐性能,同时老化性能测试表明,合成的SPAM在高温高矿化度下保存30 d后,粘度保留率均在48%以上,而HPAM仅为25.5%。