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随着采油不断加深,温度与地层水的矿化度也在不断增大,各大油田将高温高盐油藏作为开采重点。聚丙烯酰胺凝胶由于自身分子结构和成分的原因,在高温条件下长期使用会发生严重老化,从而引起粘度和吸附量降低,导致堵剂效果不理想,无法满足现场应用要求。为解决聚丙烯酰胺凝胶在高温高盐油藏的应用难题,弥补现有研究中的不足之处,本论文开展了聚丙烯酰胺凝胶的高温稳定性研究,为丰富和发展聚丙烯酰胺凝胶的高温老化机理,研制和开发抗高温聚丙烯酰胺聚合物,提供重要的理论基础与有效的解决对策。本论文首先以丙烯酰胺单体为原料,以过硫酸铵为引发剂,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,分别制备出线性聚丙烯酰胺和交联聚丙烯酰胺凝胶。将得到的凝胶在150℃下老化12 h后通过红外、核磁分析其结构变化特征,从而解析线性聚丙烯酰胺和交联键的结构变化特征;其次,将BIS交联的聚丙烯酰胺凝胶在150℃下老化12 h后,利用X射线能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析分子结构变化特征,结合波谱分析结果研究BIS交联聚丙烯酰胺凝胶的高温老化机理;再次,基于聚丙烯酰胺凝胶高温老化机理的研究,在分子结构设计、添加抑制剂等方面提出对策,来提高聚丙烯酰胺凝胶的高温稳定性,并通过具体实验评价所提出对策的效果;最后为评价PBIS交联聚丙烯酰胺凝胶应用价值的大小,通过质构仪分析两种凝胶老化前后的强度与韧度变化情况,通过岩心模拟实验对两种凝胶的封堵率和剖面改善率进行评价,考察其应用效果。研究表明:1.交联聚丙烯酰胺凝胶150℃高温老化过程中会发生主链断裂、交联断裂和酰胺水解三个主要的结构变化特征。2.交联聚丙烯酰胺凝胶的主链断裂机理是热解氧化反应,交联断裂和侧链酰胺水解的机理是亲核取代反应。3.用六亚甲基四胺/对苯二酚(PBIS)代替N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)交联丙烯酰胺,对制得的聚丙烯酰胺凝胶进行高温老化实验,抗高温能力显著提高。4.PBIS交联聚丙烯酰胺凝胶在150℃老化前后的强度和韧度,封堵率以及剖面改善率,均优于BIS交联聚丙烯酰胺凝胶,具有较好的应用前景。