化学驱是油藏注水开发到中后期的必经阶段,而复合驱则是化学驱技术中使用较多且有成功先例的驱油技术之一。复合驱能充分发挥波及效率和洗油效率的协同作用,但色谱分离效应会对驱油效果造成不利影响。而表面活性聚合物可以综合以上优点并克服色谱分离效应,在油田聚合物驱方面具有极大发展潜力。课题组在前期研究中研制了一种新型表面活性功能单体,并成功合成表面活性聚合物,但是该功能单体由于空间位阻较大,双键活性较低,对聚合物性能造成不利影响。因此,本文提出从提高表面活性和改善功能单体反应活性对聚合物分子结构进行设计,合成表面活性聚合物,并研究其溶液性能及用于驱油的可行性,主要包括以下几点:1.从提高表面活性和改善功能单体反应活性对聚合物分子结构进行设计,引入长链烷基、季铵盐基团使其具有表面活性;改变双键位置并在双键上引入甲基提高其活性;引入季铵盐基团,使其能够与带负电的地层进行静电吸附,适当地加大动态滞留率,以此提高流度控制能力;引入磺酸基,改善其耐盐能力。2.可聚合表面活性单体研制及表征:通过甲基丙烯酸甲酯、二甲氨基乙醇、溴代十二烷合成可聚合表面活性单体DMAEMA-Br12,并对其产率进行优化,得到在反应温度反应温度50℃,溴代十二烷与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔质量配比1.1:1,反应时间12 h条件下产率为92%;同时采用FT-IR、1HNMR对单体表征并对界面活性测定,在浓度1500 mg/L时界面张力最低达到4.3 mN/m。3.表面活性聚合物(HPASD)合成及表征:采用正交——单因素确定最优合成条件:单体总浓度25%、引发剂加量0.55%、AMPS加量4.5%、功能单体加量6%、反应温度43℃;测定该条件合成的HPASD 阳离子度为3.19%,功能单体DMAEMA-Br12反应率为53.18%。并用FT-IR、1HNMR对其进行表征,证明其符合结构设计。利用动/静态激光散射仪测定了 HPASD重均分子量Mw=1.62×106 g/mol,均方回旋半径Rg=60.8 nm,第二维利系数A2=6.43×10-4 cm3.mol/g2;2000 mg/L HPASD分子的水动力学半径Rh=188.1 nm;环境扫描电镜表明聚合物具有致密的网络状结构,网络结构较为均匀且粗壮,有利于其提高增黏能力。4.HPASD溶液性能评价:与AM/AMPS-SDBS聚/表二元体系相比,HPASD具有较好增黏性,浓度为2000 mg/L时表观黏度为293 mPa·s;扫描频率在0.01～6 Hz范围内,2000 mg/L的聚合物溶液以黏性为主;大于6 Hz,以弹性为主。界面张力与表面张力最低值分别为为9.8 mN/m与50.3 mN/m,分水率最低为8.3%,表明具有一定降低表/界面张力能力及乳化能力;具有一定的耐温性,90℃下,黏度值为135.8 mPa·s;耐盐性较差,在TDS=5727 mg/L盐溶液中,四倍矿化度下黏度最低降至15.8 mPa·s。5.驱替实验研究:用模拟地层水配制2000 mg/L的HPASD聚合物溶液,在渗透率小于90×10-3μm2情况下存在一定注入性问题,但在渗透率为250～1500×10m2的多孔介质中注入性较好,其动态滞留量较大,且与AM/AMPS-SDBS相比,无色谱分离现象;随着渗透率降低,HPASD动态滞留量增大,建立流动阻力能力增强。