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三次采油(EOR)技术是一项利用化学、物理和生物等技术提高原油采收率、增加原油产量的重要油田开发技术。目前我国大多数油田处于高含水后期开采阶段,发展三次采油技术,提高原油采收率,增加可开采储量,对于减少我国原油对外依存度,保障国家能源安全具有十分重要的意义。聚合物驱是一种大规模使用且相对成熟的三次采油方法,其中部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在我国三次采油提高原油采收率中得到广泛应用,疏水缔合聚合物即在其侧链或端基上引入少量疏水基团在三次采油提高原油采收率的应用越来越受到人们的关注。疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)因其在溶液中的疏水缔合作用使其展现了比HPAM更优良的驱油性能。近年来,纳米技术越来越受到人们的关注,将纳米技术与聚合物驱相结合,尤其是利用纳米颗粒提高HPAM在高温高盐油藏原油采收率具有很高的研究价值和应用前景。本文制备了一系列表面含有不同种类、不同修饰量疏水基团的纳米二氧化硅,并将其与一定浓度的HPAM形成HPAM/纳米二氧化硅悬浮液,以纳米二氧化硅为载体将疏水基团间接引入到HPAM溶液中。考察了不同温度不同矿化度下含疏水基团纳米二氧化硅对HPAM表观粘度的影响。同时,利用多功能岩心驱替装置初步考察了HPAM和HPAM/纳米二氧化硅悬浮液的驱油效率。本文的主要研究内容和结论如下:1、含疏水基团纳米二氧化硅的制备与表征以硅烷偶联剂六甲基二硅氮烷(HMDS)和十六烷基三甲氧基硅烷(HDTS)作为修饰剂,通过调控修饰剂的用量,制备了两个系列表面含疏水基纳米二氧化硅即DNS-HM(六甲基二硅氮烷修饰)和DNS-HD(十六烷基三甲氧基硅烷修饰)。采用TEM、FT-IR、XRD等分析手段对表面修饰纳米二氧化硅结构形貌进行了表征,采用TG分析手段分析了其热分解行为。结果表明:修饰剂种类和修饰量的不同对纳米二氧化硅亲疏水性有很大的影响;所制备的两个系列的纳米二氧化硅均为无定形态;两种硅烷偶联剂中的目标基团均以化学键合的方式接枝到二氧化硅表面。2、HPAM/纳米二氧化硅悬浮液的制备与粘度测试将两个系列纳米二氧化硅分别与HPAM制备成HPAM/纳米二氧化硅悬浮液(HPAM/DNS),并测试其在不同温度(30~80 ~oC)不同矿化度下的粘度变化。结果表明,在同等测试条件下修饰过含疏水基的纳米二氧化硅均较未修饰的纳米二氧化硅有更好的HPAM增粘效果。其中,在DNS-HM系列中增粘效果最好的是DNS-HM8在80 ~oC下增粘率为49.1%,在DNS-HD系列中增粘HPAM效果最好的是DNS-HM16在80 ~oC下增粘率为28.4%。多功能岩心驱替实验评价结果表明:纳米二氧化硅加入量为0.5%时,HPAM/DNS-HM8可使原油采收率提高36.85%,同等条件下HPAM/DNS-HD16采收率提高33.27%,均高于未经修饰纳米二氧化硅HPAM/DNS-0的采收率27.90%和HPAM的采收率27.33%。3、DNSS-HM8(表面修饰磺酸基的DNS-HM8)制备及其悬浮液抗盐、驱油能力的评价由于HPAM/DNS-HM8悬浮液耐温性能表现较好,为进一步提高其耐盐性能,制备了表面修饰磺酸根基团的纳米二氧化硅DNSS-HM8。同时,在课题组研究的基础上,将助剂引入DNSS-HM8,使其具有较好的降低油水界面张力的能力;模拟岩心驱替实验结果表明:HPAM/DNSS-HM8悬浮液提高原油采收率为33.85%,且由驱替液可判断其具有很好的乳化原油的能力。综上可知,HPAM/DNSS-HM8悬浮液具备聚合物/表面活性剂二元驱高效驱油能力。