【正文】 ，聚丙烯酰胺溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈間機械的纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)狀節(jié)點。制備一種羧酸陰離子型聚丙烯酰胺，考察其驅(qū)油性能，確定聚合物合成配方，同時，評價該聚合物驅(qū)體系在油層中的注入能力、吸附性能、驅(qū)油效果，通過巖心實驗確定聚合物驅(qū)提高采收率幅度。目前，在油田作業(yè)中，聚合物驅(qū)油技術(shù)在各大油田中已大面積推廣應(yīng)用，成為油田可持續(xù)發(fā)展的重要措施，是提高采收率的重要手段之一。聚合物驅(qū)明顯提高了石油采收率的效果，是石油開采中后期最重要的一環(huán)。我國雖然石油資源豐富，但大部分都是稠油。作為重要的能源、優(yōu)質(zhì)的化工原料和重要的戰(zhàn)備物資，被稱為黑色金子的石油及天然氣是世界各國必不可少的主要能源和物資，其開發(fā)和合理利用受到各國的普遍重視 。通過開發(fā)流動性改進劑解決稠油生產(chǎn)過程中的流動性難題，具有重要的價值。聚丙烯酰胺產(chǎn)品綜合性能的好壞將直接影響聚合物驅(qū)的技術(shù)經(jīng)濟效果。本課題選用丙烯酸十八酯長脂肪鏈烯丙基單體為疏水性功能單體，以丙烯酰胺,丙烯酸等為主要原料，通過自由基共聚法制備長酯鏈改性疏水締合聚丙烯酰胺驅(qū)油劑。但這些有機溶劑的溶解性有限，往往需要加熱，否則無多大應(yīng)用價值。 丙烯酰胺溶液性質(zhì)的影響因素聚丙烯酰胺的結(jié)構(gòu)因素（分子量、疏水集團含量、排布等）、溶液宏觀性質(zhì)因素（濃度、溶液組成）、剪切速率、溫度等均會對聚合物性質(zhì)產(chǎn)生影響。由于分子間締合必須在一定的聚合物濃度以上才能發(fā)生，因此聚合物濃度低于臨界締合濃度時，分子間締合不可能影響溶液流變性，此時溶液粘度主要受聚合物分子量影響，分子量大則溶液粘度也大[4]。芳環(huán)類疏水基一般比烷控類疏水基疏水締合作用更強，這是因為苯環(huán)具有平面和可極化的結(jié)構(gòu)，能誘導(dǎo)產(chǎn)生范德華分子間作用力；氣碳鏈比同長度的碳氨鏈更易于締合。聚合物濃度對于疏水締合聚合物在水溶液中形成有效的三維網(wǎng)絡(luò)作用非常重要，因而決定了在不同聚合物濃度下，疏水締合聚合物的溶液性能不同。溶液在低剪切速率下，其粘度不依賴于剪切速率，屬于牛頓型流體。原因可能有以下兩方面：首先低剪切速率下分子間締合形成動態(tài)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可重新形成；再者剪切打開了分子內(nèi)締合鏈，進行了分子間締合，使疏水微區(qū)的有序化程度增大，從而提高了溶液粘度。無機鹽類電解質(zhì)對聚合物溶液粘度的作用機理包括以下幾個方面：一是去溶劑化作用，增加溶劑的極性；二是對離子型聚合物發(fā)生的壓縮雙電層作用，外加無機鹽的加入會破壞聚合物分子內(nèi)部正負電荷之間的相互作用，使得分子鏈結(jié)構(gòu)變得更為舒展。另一方面是高鹽濃度下，溶液極性增強，分子間的疏水締合作用增強，形成尺寸較大的分子聚集體。世界上聚丙烯酰胺的年總生產(chǎn)能力僅為45萬噸，美國、歐洲、口本是聚丙烯酰胺主要的生產(chǎn)國和消費國。我國大慶油田上應(yīng)用的聚合物產(chǎn)品特性評價方法在大慶油田企業(yè)標準中有詳細的規(guī)定和說明。目前已得到國際和國內(nèi)承認，被稱之為“大慶評價方法”。 在20世紀80年代末和90年代初，在AM及PAM研究上出現(xiàn)了一些新動向，主要表現(xiàn)在兩個方面[13]。 PAM的應(yīng)用三次采油用水溶性聚合物己成功大量應(yīng)用，尤其用于中國的油田。辛基苯氧基基團之間的憎水相互作用可形成強分子間疏水締合；苯基包覆的ＰＥＧ側(cè)鏈不僅可增強主鏈剛性，還充當抗鹽和抗溫基團；PEO支鏈上的CO鍵可以和一價、二價金屬陽離子絡(luò)合。鐘連陽等人[73]使用丙烯酰胺（ＡＭ），二甲基二烯丙基氯化較（DMDAAC）和丙酸丁酯（ＢＡ）三種單體通過乳液自由基共聚技術(shù)合成了水溶性疏水締合陽離子聚丙烯酰胺P（AMDMDAACBA），研究了絮凝劑用量和它與可溶性淀粉以及Al2（SO4）3的協(xié)同效應(yīng)對含油污水處理的影響。凝聚形起來的小絮體與共聚物作用能絮凝成更大的聚集體，這種方式形成的大粒子能產(chǎn)生更快的沉降速率。疏水締合型水溶性聚合物在水溶液中，疏水基團之間由于憎水作用而發(fā)生聚集，產(chǎn)生分子內(nèi)和分子間締合。 生物醫(yī)藥材料一些含功能性官能團的疏水締合聚合物形成的水凝膠具有溫敏性、pH反應(yīng)性等環(huán)境響應(yīng)性[19]，可以做成智能性凝膠，可用于藥物的控制釋放和酶的包埋、蛋白質(zhì)電泳、人工器官材料、接觸眼鏡片等。這種溶膠要通過丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）作為基本單體和少量具有七個過氧基單元（OP7－AC）的辛基酚聚氧乙烯醚丙烯酸酯作為疏水締合單體共聚反應(yīng)得到，溶膠展現(xiàn)出卓越的力學(xué)性能和穩(wěn)定的可逆相變行為。 紡織工業(yè)的應(yīng)用共聚物代替淀粉和明膠用做纖維的漿料,可使纖維有極好的梳棉性,并明顯地降低漿料的消耗量。2 聚丙烯酰胺的制備，要么統(tǒng)統(tǒng)刪掉隨著當今科技的迅猛發(fā)展，世界上已研究出多種聚丙烯酰胺的合成方法。Hill等認為聚合完全在水相中進行，而不會出現(xiàn)在固態(tài)顆粒中，這是由于疏水單體在水相中輕微溶解，用紫外光譜測得25℃時苯基丙烯酰胺在水相中的溶解度為0．36 g/L，雖然疏水單體的溶解度很低，但由于加量少，有相當大一部分溶于水中。該方法是克服油溶性單體和水溶性單體不互溶的最簡便方法。酒紅芳等以N，N甲基甲酰胺和水為共溶劑，以過硫酸鉀為引發(fā)劑，實現(xiàn)了AM與4乙烯基吡啶(4VP)的共聚合，經(jīng)研究確定N，N二甲基甲酰胺和水等體積混合溶劑是最適宜的共溶劑體系，得到了最佳的工藝條件，并且求得AM單體的競聚率。膠束共聚合法是制備增粘性好的疏水締合水溶性聚合物行之有效的方法。由于SDS具有純度高以及雜質(zhì)含量少，可以合成較高相對分子質(zhì)量的疏水締合聚丙烯酰胺，故成為最常用的表面活性劑，其質(zhì)量分數(shù)一般為l％、6％。一般引發(fā)過程由兩步組成:第一步，由光照或氧化還原反應(yīng)生成具有活性的自由基R在鏈引發(fā)反應(yīng)中，引發(fā)劑分解是吸熱反應(yīng)，活化能高，反應(yīng)速率小，是決定整個聚合反應(yīng)的關(guān)鍵步驟。終止反應(yīng)可有兩種方式:偶合終止和歧化終止。如果向低分子轉(zhuǎn)移，其結(jié)果是使聚合物的分子量降低。反應(yīng)完成后，將產(chǎn)物密封待冷卻后測試其性能，整理實驗臺，清洗實驗儀器。（5）過硫酸鉀含量的確定 圖34。圖35圖全部改挨個改，封閉，圖，上右不用刻度，左下大刻度朝內(nèi)，小刻度取消。對于聚合物驅(qū)油技術(shù)，國內(nèi)外在七十年代到九十年代初期曾做過大量的研究[23]，而在90年代中期隨著原油價格和三采優(yōu)惠政策的改變而處于停滯狀態(tài)。聚合物驅(qū)是否能夠提高驅(qū)油效率，怎樣選擇聚合物分子量等都是理論和實踐急待解決的問題。 影響聚丙烯酰胺的驅(qū)油效率的因素聚合物驅(qū)油主要是通過提高注入水的粘度和降低水相滲透率而提高采油效率。許多研究認為: 在宏觀條件下，當濃度高于臨界締合濃度時，由于疏水基團的相互作用，OPAM 分子間產(chǎn)生具有一定強度但又可逆的物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成較高的結(jié)構(gòu)黏度，朱懷江等使用掃描電鏡獲取了非常清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)照片。OPAM 的滯留和締合一方面能造成流動阻力的增加，另一方面也會造成有效黏度的降低。羅院士等還認為: 滲透率降低程度越高，表明聚合物分子的吸附滯留損失越大，孔隙介質(zhì)中可運移的聚合物溶液的濃度將越低，黏度也將越低，這將引起波及范圍的減小，還會帶來注入困難的技術(shù)性問題。王德民院士認為，彈性作用賦予驅(qū)替液較強的平行于水油界面驅(qū)動殘余油的拖動力。Wasan 等的室內(nèi)驅(qū)油實驗表明，在界面張力相同的情況下，界面黏度越大，驅(qū)油效率越低。 水質(zhì)因素聚合物驅(qū)中，聚合物溶液黏度的穩(wěn)定性一直是影響驅(qū)油效果的關(guān)鍵因素，而注入水水質(zhì)狀況直接影響聚合物溶液的黏度。 表31 參 數(shù) 要 求原油 密度（g/ cm3） 粘度 （） 成分150不限水 礦化度(mg/L) 鈣 、 鎂離子含量(mg/L)40000500油藏含油飽和度厚度/m溫度/℃巖性1093砂巖、灰?guī)r實驗?zāi)M儲層實際條件，利用驅(qū)替實驗來評價膜驅(qū)劑去有效率，先將巖心抽真空，并用過濾雙河污水飽和巖心，稱量確定飽和水量，在70℃下用油驅(qū)水達到束縛水狀態(tài)，并計算含油飽和度。聚合物驅(qū)的存在問題主要來自兩個方面，即聚合物和地層。為了減少聚合物的剪切降解，可選用適當?shù)谋茫ㄈ纾┲玫然虮煤蠡旌?，不能使用離心泵。有漏失段的地層不宜進行聚合物驅(qū)。最多的情感當然是不舍與感激。在我作論文期間，導(dǎo)師從開題論證、實驗方案設(shè)計到理論推導(dǎo)與計算均給予相當大的幫助。最后，再一次感謝所有在畢業(yè)論文中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在論文中被我引用或參考的論著的作