现阶段,我国各大油田由于长期采用注水驱油技术使得油井出水率逐年提高,油田的高产稳产面临挑战,而且对其后续工作带来了严重影响。近几年来,深度调剖技术依靠具有纳、微米级粒径的聚合物在注入地层后遇水发生膨胀所形成的弹性微球在合适的孔喉处进行封堵,从而达到对非均质性地层的改良作用,提高原油的采收率。首先根据堵水调剖技术对聚合物性能的要求,进行了分子结构的设计,并选择了合适的聚合单体以及引发体系。本文以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为单体,以白油作为分散介质,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,Span80和Tween80作为乳化剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠作为引发剂,采用反相乳液聚合合成了丙烯酰胺阴离子聚合物微球。分别对反应温度、引发剂用量、HLB值等反应条件进行了考察。综合考虑各因素对聚合物的表观粘度和产率的影响最终得出最佳合成条件是:反应温度为25℃,引发剂用量为单体质量的0.3%,HLB值为6,单体质量分数为水相的25%,乳化剂用量为乳液体系质量分数为6%,油水比为1。并对乳化剂用量以及油水比对反相乳液体系形态的影响进行了试探性的分析。通过采用扫描电镜和显微镜观察来看,聚合物呈现出较为规则的球形结构,能够很好地满足实际应用的需要;使用红外光谱和动态光散射仪分别对高聚物的结构组成和分布进行了表征;采用微孔膜模拟地层空隙,研究了空隙与聚合物粒径之间的匹配关系对封堵效果的影响,可以看出只有当聚合物微球的直径与微孔膜的孔径相匹配时,才表现出良好的封堵效果;采用热重分析对产品的热稳定性进行了表征,合成的交联型聚合物分解温度相较于丙烯酰胺均聚物和未交联聚合物来说分别提高了60℃和20℃,可以看出最终合成的聚合物的耐温性能得到进一步提高。利用模拟岩心驱替实验考察了不同固含量的堵剂在不同地层温度、矿化度下对不同渗透率的岩心所产生的封堵效果。固含量为0.1wt%的堵剂对渗透率低于1000mD的地层具有优异的封堵效果,封堵率均可达90%以上。尽管聚合物微球对温度具有一定的敏感性,在85℃环境中,对中渗地层的封堵效率相对较好,对矿化度较为敏感,当矿化度为6000mg·L-1时,对中渗地层的封堵效率变差。