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随着石油开采难度增加,通过驱油技术提高采收率对保障我国能源安全具有重要意义。丙烯酰胺类聚合物微球调驱剂是我国目前主要使用的驱油材料之一,但其在合成过程中需使用大量油性溶剂,生产成本高、环境污染大,在应用过程中注入性差、耐温抗盐等地层配伍性能差。本研究针对低渗油藏的特殊环境,提出以水替代油作为分散介质,基于细乳液聚合法制备尺寸可控的聚合物微球乳液,降低调驱剂的生产成本,提高其环保性能;设计合成了系列两亲性Janus SiO2纳米粒子,并将其作为驱油剂,以其小尺寸效应提高注入性能,以其良好的表面活性提高驱油能力;以两亲性Janus SiO2纳米粒子作为乳化剂,基于Pickering乳液聚合法合成了六种以两亲性Janus SiO2稳定的苯丙聚合物微球乳液,将其作为调驱剂,通过聚合物微球与SiO2纳米粒子协同发挥驱油作用提高采收率,同时减少了表面活性剂的使用,有利于油田开采的可持续发展。本文的具体研究内容如下:（1）以苯乙烯（St）和丙烯酸丁酯（BA）为主要单体,制备了水包油型苯乙烯丙烯酸丁酯聚合物微球（P（St-BA））乳液。结果表明:表面活性剂十二烷基磺酸钠用量为2.0 wt%,助乳化剂正丁醇用量为2.0 wt%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为1.0 wt%,引发剂过硫酸铵用量为3.0 wt%,功能单体2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸用量为2.0 wt%时,球形乳胶粒粒径均一,约为250nm。应用结果表明:P（St-BA）乳液经90℃高温与100g/L矿化水处理后,其球形结构及分散性能未受明显影响;在中高渗透岩心中能够进行深部封堵调剖,采收率增幅为23%以上,具有较好的提高采收率能力。（2）设计合成了基于聚丙烯酰胺/聚苯乙烯（PAM/PS）、聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸甲酯（PAM/PMMA）、聚苯乙烯磺酸钠/聚苯乙烯（PSSS/PS）、聚苯乙烯磺酸钠/聚甲基丙烯酸甲酯（PSSS/PMMA）、聚丙烯酸/聚苯乙烯（PAA/PS）、聚丙烯酸/聚甲基丙烯酸甲酯（PAA/PMMA）的六种两亲性Janus SiO2纳米粒子。结果表明:系列两亲性Janus SiO2纳米粒子均为规则球形,尺寸均一,平均粒径分别为:50nm、70nm、70nm、55 nm、70nm、60nm,表面张力分别为:53.7 mN/m、50.9 mN/m、54.4 mN/m、53.4 mN/m、59.8 mN/m、62.5mN/m;临界胶束浓度分别为:0.071 g/L、0.078 g/L、0.049 g/L、0.045 g/L、0.185 g/L、0.035 g/L;亲水亲油平衡值分别为:14、15、15、15、16、16。应用结果表明:与未改性SiO2纳米粒子的采收率增幅6.7%相比,六种两亲性Janus SiO2纳米粒子的采收率增幅较高,分别达到8.6%、11.6%、9.4%、11.2%、11.0%、15.0%。（3）以六种两亲性Janus SiO2纳米粒子分别作为乳化剂,以St和BA为主要单体,通过Pickering乳液聚合法制备了系列两亲性Janus SiO2稳定的苯丙聚合物微球复合乳液。结果表明:复合乳液乳胶粒均为核-壳状球形,粒径分别为 300nm、470nm、300nm、500nm、430nm、420nm。当 PAM/PS Janus SiO2、PAM/PMMA Janus SiO2、PSSS/PS Janus SiO2、PSSS/PMMAJanus SiO2、PAA/PS Janus SiO2、PAA/PMMA Janus SiO2 纳米粒子的用量分别为0.3%、0.7%、0.7%、0.5%、0.7%、0.7%时,复合乳液的转化率及固含量较高,凝胶率较低,粒径较小,体系较稳定。应用结果表明:除PALA/PMMA Janus SiO2稳定的复合乳液外,其它五种复合乳液在90℃的高温与100 g/L矿化水中表现出较好的耐温抗盐性能;PAM/PS Janus SiO2、PAM/PMMA Janus SiO2、PSSS/PS Janus SiO2、PSSS/PMMA Janus SiO2 稳定 P（St-BA）乳液的离心稳定性及抗冻性优于其它两种复合乳液。单岩心驱替实验结果表明:PAA/PS Janus SiO2、PSSS/PMMA Janus SiO2、PAM/PS Janus SiO2 稳定的 P（St-BA）乳液采收率增幅均在30%以上,性能优异。（4）以优选出的三种复合乳液作为研究对象,开展了双并联岩心宏观驱替实验,发现单一粒径微球乳液的储层适应范围较小,三种复合乳液两两组合体系能够扩大对储层的适应范围,PAM/PS-PSSS/PMMAJanus SiO2稳定P（St-BA）乳液的储层适应范围最大,对渗透率约为10×10-3 μm2,级差范围为2-8的储层均表现出良好的适应性;当该组合体系的注入量为0.5 PV,注入浓度为0.5%,以周期性注入的方式注入微球乳液时,在不同渗透率级差的岩心中总采收率增幅均能达到30%以上。（5）对两亲性Janus SiO2稳定P（St-BA）乳液的驱油机理进行了研究。聚合物微球通过降压增注、封堵调剖,扩大水驱波及范围,动用含油饱和度较高储层中的剩余油;水分散体系中游离的两亲性Janus SiO2纳米粒子通过改变油藏岩石表面润湿性、降低油水界面张力及楔形挤压效应促进油膜从岩石表面的剥离,实现协同深部调驱,提高非均质低渗油藏采收率。该研究为化学驱油技术的发展与应用提供了理论依据和技术支撑。