本文所研究的极性界面的改性与表面性质研究是对油田地层界面进行改性并对改性后的表面进行的研究。这里所说的油田地层主要指易吸水膨胀黏土的表面,即膨润土(其中包括蒙脱土、高岭土、伊利石、绿泥石)的表面。这些黏土是地层的黏合剂,如果遇水膨胀就容易出砂,抑制其膨胀就可以避免地层出砂,从而保护地层。对这些物质表面的改性研究实质是通过化学试剂与黏土、砂等表面发生化学反应或化学吸附的方式,有目的的改变其表面的性质,以满足现代技术发展的要求。表面改性的研究已有较长的时间,不仅成为表面化学中的热门课题,也是界面工程中的重要研究课题之一。表面改性的方法有很多,总体上分为化学法和物理法。表面化学改性是通过表面改性剂与物质表面进行化学反应或化学吸附的方式完成改性,从而改变固体表面的润湿性、界面张力、接触角及电性质等物理化学性质。这是目前生产中应用最为广泛的改性方法之一。界面改性往往根据特定的应用背景和应用领域而进行,表面改性剂改性对固体表面性质的影响有许多问题值得探讨,它在各方面的实际应用更为重要。界面改性的研究与推广应用极大地推动了化工、材料和矿产资源等领域的技术进步,多年来的研究与实际生产应用,创造了巨大的经济和社会效益。本文所研究的极性界面的改性与表面性质研究的创新点是将黏土、砂表面等负性界面的亲水羟基与其它基团发生化学吸附,形成牢固的表面膜,有效地降低界面的吸附能力。一方面,使油能够迅速脱附;另一方面,不引起黏土膨胀。本文极性界面的改性与表面性质研究内容分为两个部分:第一章,一种强洗油能力的多功能界面活性阳离子聚合物复配体系PF-C的研究;第二章,降滤失剂AM/AMPS的合成及性能评价。第一章主要是研究以聚多二甲胺基N-乙基丙烯酰胺为主要成分的聚合物复配体系处理油土砂的能力及对其表面性质的影响,以及其对黏土的影响,并讨论了PF-C的作用机理。主要内容如下:(1)合成了聚多二甲胺基N-乙基丙烯酰胺与烯基双环咪唑啉封端聚醚,并与抗盐性活性剂DM-1复配成多功能阳离子聚合物体系PF-C,与玉门石油磺酸盐、破乳剂、M-510等对比,考察了PF-C的应用性能。(2)由石英砂、蒙脱土、高岭土及原油制成油土砂样,与水或20%PF-C水溶液以10:4的质量比混合,测得PF-C使水的表面张力降低,水在石英砂上的接触角大幅升高,原油在砂土表面的黏附功大幅减小,洗油效率视原油不同在95%～100%。(3)在一专门设计的仪器上,测得2小时内黏土不从20%PF-C水溶液中吸水。已被水充分溶胀的人造岩心注入PF-C后渗透率可基本恢复。(4)在胜利滨南油田单6、单10区块出砂严重的6口蒸汽吞吐稠油井,在注气末期伴随蒸汽(200～300m3)注入0.5%～1.0% PF-C,使生产周期平均延长55天,周期产油量平均增加333t。第二章主要是合成了降滤失剂AM/AMPS共聚物,并对合成条件以及其性能进行了初步探讨。主要内容如下:(1)研究并合成了一种降滤失剂AM/AMPS共聚物,并对其合成条件进行了探讨。(2)通过耐温性能,耐盐性能的测试,以及降滤失量的测定,对AM/AMPS共聚物性质进行了初步探讨。(3)经实验证明,合成的降滤失剂有一定的抗温性,抗盐性能。在今后的工作中,希望能够合成三元共聚物,提高物质的抗盐性能,对抗温性能有更大的进步,并应用于现场实验,使产品得以推广应用。