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隨著化學驅室內研究、礦場試驗和應用的深入，逐漸發(fā)現(xiàn)關于聚合物驅 是否能夠提高驅油效率；怎樣選擇聚合物分子量；如何進一步提高部分水解 聚丙烯酰胺（HPAM）的分子量；怎樣進一步完善、發(fā)展HPAM溶液流變特 性和滲流特性的數(shù)學表征，以更好地指導聚合物驅方案優(yōu)化和動態(tài)預測等一 些理論和實踐問題亟待解決。
本文用現(xiàn)代分子模擬技術，采用量子化學計算方法確定了合成雙官能度 過氧引發(fā)劑的原料；通過選擇催化劑，合成了雙關能度引發(fā)劑2,5-二甲基己 二基（2,5）過氧化氫（DIOOH）。研究出的合成方法將文獻中需要專門制備 的60-70％H_2O_2為原料改為工業(yè)的30％的H_2O_2，原料易得，操作安全，產物 與反應物易于分離，副產物少，質量穩(wěn)定，收率與原工藝相當，重演性好， 適于工業(yè)化。 采用雙官能度過氧引發(fā)劑DIOOH組成的氧化-還原引發(fā)體系引發(fā)聚合丙 烯酰胺，可以得到分子量高達2500-3000萬、溶解性較好的超高分子量聚丙 烯酰胺（PAM）。本引發(fā)體系與單官能度氧化還原引發(fā)體系相比具有用量低、 反應平穩(wěn)的特點。在優(yōu)化的聚合條件下，具有較好的重演性。研究了PAM水 解工藝，在優(yōu)化的水解條件下，對超高分子量PAM水解得到了預期水解度的 溶解性好、特性粘度達30d1/g以上的HPAM。合成的HPAM的增粘性和驅油性 能明顯好于一般方法生產的HPAM，在相同的提高采收率幅度下，聚合物的用 量可降低40％以上。 本文從微觀到宏觀的順序研究了部分水解聚丙烯酰胺的驅油機理，證明 了HPAM可以通過粘彈性和改變巖石的潤濕性而提高驅油效率，從而修正了仍 在廣泛沿用的聚合物驅不能提高驅油效率的傳統(tǒng)觀點。 采用不同分子量的聚合物和不同孔隙大小的巖心進行室內驅油模擬實 驗，研究了聚合物分子量對聚合物溶液粘度、阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)、采 收率以及機械降解的影響。研究了油層孔隙結構參數(shù)與分子量的相互關系對 聚合物注入性能的影響。結果表明，聚合物分子愈大，阻力系數(shù)、殘余阻力 大連理工大學博士學位論文’ 系數(shù)、采收率愈大；盡管分子愈大，機械降解愈大，但在大慶油田的實際條 件下，剩余粘度大。將巖心孔隙半徑中值（他）與聚合物分子在水溶液中的 均方回旋半徑（巳）聯(lián)系起來，首次建立了R。與巳比必須大于5的聚合物驅 分子量選擇標準。礦場聚合物驅結果證明了結論的正確性。 較系統(tǒng)地研究了聚合物驅油過程中HPAM結構參數(shù)、聚合物溶液性質、多 孔介質的性質以及滲流條件等因素對滲透下降系數(shù)（R。）的影響；建立了R。 與HPAM特性粘數(shù)、聚合物濃度、巖心滲透率三參數(shù)間關系的預測數(shù)學模型， 以及Rk分別與聚合物水解度、溶液礦化度、溫度、注入速度等單因素間關系 的數(shù)學模型。這些模型在較寬范圍內的預測結果與實測結果吻合較好。 超高分子量的HPAM的合成方法具有很好的工業(yè)化前景。聚合物驅油機 理、分子量對驅油效果的影響和聚合物的結構參數(shù)和物化條件對滲透率下降 系數(shù)影響的研究，豐富發(fā)展了聚合物驅油理論，并對進一步提高聚合物驅油 技術經濟效果具有重要意義。
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