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聚丙烯酰胺作为水溶性聚合物,广泛应用于国内外油田堵水调剖技术领域,但聚丙烯酰胺体系常用的交联剂如重铬酸钾、柠檬酸铝、各种铬盐及有机交联剂如苯酚、甲醛等对环境有一定的污染,且在高温高盐油藏中调堵效果差。针对上述问题,本文提出了两种新型耐高温耐盐聚丙烯酰胺类调堵剂的制备方法并对二者相关性能做了对比研究。实验以聚丙烯酰胺(PAM,分子量为300万,水解度<3.0%)为主剂,自制的六羟甲基三聚氰胺(HMM)和三羟甲基三聚氰胺(TMM)分别为交联剂,利用PAM分子侧链上酰胺基团中的活性氨基分别与HMM和TMM分子中的多个羟甲基发生亲核反应,制备P和PAM/TMM两种交联聚合物凝胶,作为调堵剂。通过实验讨论并分析反应温度、反应时间、pH值、原料配比及不同浓度的各种盐对两种调堵剂黏度的影响,并对经纯化处理的试样进行了红外光谱(FT-IR)测试和热失重(TG)分析表征,同时对各实验组所得样品进行了固含量测试、突破压力梯度测试、凝胶强度等级评价以及封堵率测试等,得到如下结论:(1)分别对三聚氰胺原料和自制的HMM及TMM进行红外光谱表征,对比各组的红外光谱图可知,实验成功制得交联剂HMM和TMM。(2)分别对聚丙烯酰胺原料和P及PAM/TMM的交联产物进行红外光谱和STA409PC/PG热失重表征,可知,聚丙烯酰胺与HMM和TMM均能发生交联反应,从而得到PAM/HMM和PAM/TMM的交联聚合物。(3)对不同配方及实验条件下的P成胶体系进行黏度测试可知,实验的最佳成胶条件为:PAM7.10g, HMM3.16g,蒸馏水100mL,反应温度100℃,反应时间4.0h,pH为5;而对于PAM/TMM成胶体系,其最佳成胶条件为:聚丙烯酰胺7.10g,TMM3.46g,蒸馏水100mL,反应温度100℃,反应时间4.0h,pH为5。(4)将PAM/HMMH和PAM/TMM两体系的最优化方案组在不同浓度的粗盐、氯化钾、无水氯化钙和氯化镁的盐溶液体系中进行实验,并测试各组所得试样的固含量及突破压力梯度,结果表明,当PAM为7.10g, HMM为3.16g或TMM为3.46g,蒸馏水为100mL,反应温度为100℃,反应时间为4.0h,pH为5时,两体系适用的粗盐浓度范围均为10~300g/L,且当两体系原料配比及反应条件不变,而粗盐浓度均为10g/L时,两体系适用的氯化钾浓度范围均为10-300g/L,适用的CaCl2和MgCl2浓度范围也同为10-250g/L(上述各盐的浓度均按相对于体系中蒸馏水的用量计)。(5)在自来水用量为15mL,pH为5,反应温度为100℃的条件下,分别调节不同的PAM/HMM和PAM/TMM的配比,配制出相应的凝胶体系,并通过目测代码法对各实验组样品进行测试,结果表明,两种凝胶的初始成胶时间均在8h~12d可控,凝胶强度在A~I级可调,完全满足现场调堵施工的要求。(6)在最佳成胶条件下,配制出PAM/HMM和PAM/TMM调堵剂,并分别进行封堵率测试,结果表明,两体系对自来水的封堵率分别达到了92.6%和93.0%,均超过了油井堵水的标准(≥90%)。