随着富含油的一类油藏,油藏埋深2000m左右、地层水矿化度10000¹5000mg/L、地层温度小于85℃的二类油藏可动储量的减少,三类高温高盐油藏将是生产石油的重要资源。常用的丙烯酰胺类聚合物凝胶已广泛应用于调剖堵水,但其在高温高盐情况下易发生高温降解和盐降解,从而产生破胶现象,失去调剖堵水的作用。通过多价金属和酚醛等交联改性可以改善聚丙烯酰胺凝胶性能的不足,但在使用过程中易受剪切作用影响,且会对环境造成污染。针对油田的高温高盐等地质特点和目前聚合物凝胶易受剪切作用影响、耐温耐盐性差、使用过程中会对环境造成污染等问题。生物高分子壳聚糖（CS）具有无毒、自然资源丰富等特点,且其分子中含有大量的羟基、氨基、羟甲基,可参与多种反应。本课题以CS为交联剂,丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为主剂、过硫酸钾（K₂S₂O₈）为引发剂,先通过自由基反应合成接枝产物,再通过交联反应形成交联产物的两步法合成AM/CS聚合物凝胶和AM/AMPS/CS聚合物凝胶。主要取得了以下成果:（1）通过单一变量法优选出最佳配方及实验条件:AM/CS体系的最佳配方及实验条件:AM浓度为80g/L,CS浓度为0.8g/L,K₂S₂O₈浓度为1.5g/L,第一步自由基接枝反T₁为60℃,t₁为2h,第二步交联T₂为100℃,t₂为3h;AM/AMPS/CS体系的最佳配方及实验条件:AM浓度为66.7g/L,AMPS浓度为6.67g/L,CS浓度为0.67g/L,K₂S₂O₈浓度为1.33g/L,第一步自由基接枝T₁为60℃,t₁为2h,第二步交联反应T₂为110℃,t₂为3h。（2）通过红外光谱（FTIR）、热失重（TG）、差热分析法（DTA）、扫描电镜（SEM）测试表征了聚合物凝胶结构:对比分析了AM/CS体系中CS与AM/CS聚合物凝胶的红外光谱图、AM/AMPS/CS体系中CS与AM/AMPS/CS聚合物凝胶的红外光谱图,两体系第一步产物和第二步产物的热失重区域、吸热峰的位置及大小、第一步产物和第二步产物的扫描电镜图,证明了第二步产物是在第一产物的基础上进行了交联反应,最终分别合成了AM/CS聚合物凝胶和AM/AMPS/CS聚合物凝胶。（3）通过室内模拟实验考察了体系的抗剪切性、耐温性、抗盐性、突破压力、突破压力梯度及封堵率等性能:AM/CS体系具有良好的抗剪切性、适用环境温度100¹20℃、适用矿化度0¹5×10⁴mg/L、第一步产物的突破压力为0.0067MPa,第二步产物的突破压力为0.038MPa、突破压力梯度最大可达0.820 MPa·m^-1、封堵率可达92.67%;AM/AMPS/CS体系具有良好的抗剪切性、适用环境温度110¹50℃、适用矿化度0²5×10⁴mg/L、第一步产物的突破压力为0.015MPa、第二步产物的突破压力为0.06MPa、突破压力梯度最大可达1.250 MPa·m^-1、封堵率可达86%。（4）对比AM/CS体系与AM/AMPS/CS体系的性能:两体系的抗剪切性良好;通过引入功能单体AMPS,AM/AMPS/CS体系具有更佳的耐温耐盐性;AM/AMPS/CS体系的突破压力和突破压力梯度均大于AM/CS体系的,相对而言,在孔隙大小相同的情况下,AM/CS体系较适合封堵小孔径、渗透率低的地层;AM/AMPS/CS体系较适合封堵大孔径、渗透率高的地层;两体系满足油井封堵要求,可作为油田的堵水调剖剂。