常规的丙烯酰胺聚合物在高温高盐条件下， 易发生水解和热降解反应， 导致溶液黏度随温度和盐浓度的增
加而降低， 从而限制其应用 在聚合物亲水性大分子链上引入少量( 摩尔分数小于2%) 疏水基团可使聚合物的
溶液呈现出特殊的流变性能， 从而具有良好的耐温耐盐性能 该文综述了近几年来不同单体单元组成的耐温抗
盐型水溶性丙烯酰胺系列聚合物的研究进展， 并对耐温抗盐交联聚合物尤其是弱凝胶驱油体系的成胶 调驱机
理以及研究状况做了简要论述.
素有 百业助剂 之称的聚丙烯酰胺( PAM) 是一类重要的水溶性聚合物， 兼具絮凝增稠 降阻 分散等特性， 被广泛应用于采油 冶金 造纸 医药 环保等领域 由 PAM 酰胺基团水解而形成的阴离子聚丙烯酰胺( HPAM) ， 分子链在较高温度下易发生蜷曲， 而外加小分子电解质亦将屏蔽羧酸根离子之间的静电斥力， 这均使聚合物流体力学体积减小， 即随着温度的升高和外加盐浓度的增加， 聚合物溶液黏度迅速下降， 严重制约其应用［1］ 因此， 耐温抗
盐型 PAM 类水溶性聚合物的研制成为国内外聚合物驱油剂研究的热点课题 其研制思路包括: 研制与钙 镁离子不产生沉淀反应 在高温下水解缓慢或不发生水解反应的单体， 如 NaAMPS NVP NaAMBN-乙烯酰胺等［2］， 将一种或多种耐温抗盐单体与丙烯酰胺( AM) 单体共聚， 所得聚合物在高温高盐条件下的水解将受到限制， 亦不会出现沉淀现象， 从而达到耐温抗盐的目的［3］对此， 近几十年来国内外科学工作者在提高聚合物耐温抗盐性能方面开展了大量的研究工作， 研究方向主要有三大方面: 一是合成具有耐温抗盐结构单元的非缔合型 AM 类聚合物， 即在 PAM 分子链中引入具有抑制水解 可络合高价阳离子 强水化能力 增加高分子链的刚性等功能性结构单元， 制备高性能聚合物驱油剂; 二是合成具有特殊相互作用的聚合物驱油剂， 如疏水缔合聚合物 分子复合型驱油剂 两性离子聚合物和胶态分散凝胶等［4］; 三是制备轻度交联聚合物 交联结构的存在， 可使聚合物刚性增强 构象转变难度增大， 抗盐能力提高， 增黏能力增强［5］ 本文将最近几年对于不同单元结构组成的耐温抗盐型 AM 系聚合物和弱凝胶交联聚合物方面的研究进展作系统阐述 单体或聚合物的结构单元及缩写见表1
1 聚丙烯酰胺驱油剂的不足
油气田开采用水溶性聚合物( 包括合成聚合物和生物聚合物) 的通用性能要求主要有: 水溶性 增黏性 悬浮性 剪切稀释性和触变性 稳定性以及渗流特性满足油气开采工程的要求等 虽然在无氧无二价离子环境中 HPAM 仍可于较高温度下( 如120 ℃) 提高采油率( EOR)［6］， 但目前三次采油中常用的水溶性聚合物用于驱油时还存在许多问题如: 在温度较高时 PAM 水解严重; 地层温度超过 75℃后， 随着地层温度升高， HPAM 沉淀形成加快; 高温高盐易导致 HPAM 从水溶液中沉淀出来， 并且水解度越高这种现象越显著; 溶液黏度对温度和盐度非常敏感， 在高温高盐环境中溶液的保留黏度很低黄胞胶具有抗盐 抗机械降解 热稳定性较好等特点， 但其热稳定性和生物稳定性相对较差， 易发生降
解从而堵塞油层， 且成本较高， 故在高温高盐油藏中的应用受到限制［7］ 因此， 国内外研究者对驱油用PAM 类聚合物进行了大量的研究以使其满足油田应用时的特殊油藏条件 如: 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院就针对胜利油田油藏广泛开展了耐温抗盐型二元［8 － 10］ 三元［11 － 13］ 四元［14］PAM系共聚物以及接枝型［15］聚合物的系列研究， 取得了一定成效， 并申请了相关专利 国外则报道了作为高分子表面活性剂的聚丙烯酰胺接枝共聚物， 所采用的大单体主要是在酸性或碱性条件下易水解的聚氧乙烯醚丙烯酸酯类。
2 耐温抗盐丙烯酰胺系聚合物
2. 1 二元耐温抗盐共聚物由 AA 与 AM 共聚或由 PAM 水解以在 PAM 分子链上引入 AA 结构单元， 可满足油田工作液对聚合物处理剂高效增黏性能的要求， 然而此类聚合物对盐 温度敏感和剪切稳定性差， 尤其是随着单井开采深度增加， 要求提供高温高盐度条件下流变稳定处理剂的呼声日渐高涨 目前研究与应用最多的耐温抗盐单体即 AMPS［17］ AMPS 是强电解质单体，在淡水中由于 AMPS 共聚物分子链上磺酸基团的电离， 聚合物分子链处于高度伸展状态， 而加入无机盐之后， 基团的电离受到抑制， 聚合物分子链蜷曲， 其流体力学体积有所缩小 但由于其电离平衡常数比AA 的羧酸基团大得多， 在较高的盐浓度下仍可保持相当程度的电离 因此， AM/AMPS 共聚物的抗盐性能要比 PAM 均聚物 AM/AA 共聚物都要好另外， AMPS 庞大侧基的位阻效应增加了大分子的刚性， 而磺酸基的强电离作用亦增大了大分子链的刚性， 赋予磺酸盐型 AM/AMPS 共聚物优良的耐温抗盐性能以及较好的高温热稳定性能。
赵田 红 等［19］ 以 AMPS 和 AM 为 单 体，于( NH4 ) 2 S2 O8 - NaHSO3 氧化还原引发体系制备了阴离子型 AM/AMPS 二元共聚物， 确定了最佳合成条件 此共聚物溶液在 NaCl CaCl2 存在下的黏度保留率比 PAM 高， 具有较强的抗盐能力， 而且耐温性也明显优于后者 室内初步评价了该共聚物在淡水和盐水钻井液中的性能， 结果表明， AM/AMPS 共聚物能大幅度降低其滤失量 伊卓等［20］采用水溶液聚合法， 以过硫酸盐-亚硫酸盐氧化还原引发剂与新型低温水溶性偶氮类的复合引发体系， 制备出相对分子质量 ＞ 1. 0 × 107， 溶解时间 ＜ 2 h 的高相对分子质量耐温抗盐 AM/AMPS 共聚物; 并研究了胶粒后处理过程中的干燥温度 干燥时间对共聚物性能的影响， 干燥温度在70 ～ 90 ℃， 干燥时间3 h 时， 对共聚物溶解性和相对分子质量无明显影响; 热重分析表明， 该二元共聚物较 PAM 具有更好的热稳定性Rashidi［21］系统地考察了剪切速率 聚合物浓度 温度 矿化度 相对分子质量等条件对不同磺化度的聚丙烯酰胺即 AM/AMPS 共聚物的溶液黏度 吸附/滞留性能的影响， 并与 HPAM 黄原胶等作了详细对比， 结果表明， 含磺酸基团的该系列聚合物是 HPAM在高温 高盐条件下调控 EOR 的较佳替代物
综上所述， PAM 中引入 AMPS 单元存在合适的用量范围， 当引入量超过某一值后， 由于呈电离结构的 AMPS 单元自身静电斥力的作用， 大分子链端的AMPS 单元将阻止未反应 AMPS 单体的开链聚合( 如下所示) 同时， 由于 AMPS 较大的侧基位阻，也使未反应 AMPS 单体的聚合困难， 而此时活性较高的 AM 浓度又有所降低， 导致共聚物相对分子质量下降。
另外， 还有研究者将疏水型单体与 AM 共聚制备出耐温抗盐型的 AM 类聚合物， 所采用的聚合方法均为胶束聚合法 尹忠［23］首先以氯代十八烷与丙烯酰胺反应合成出疏水型单体 N-十八烷基丙烯酰胺， 此反应具有较低的反应温度和较短的反应时间， 适于大规模工业生产; 然后， 将该疏水单体与AM 在50 ℃下进行胶束共聚合， 制得黏均相对分子质量为1. 56 × 106具有较高的表观黏度和良好的耐温抗盐能力的长链烷基 PAM 钟传蓉等［24］采用自由基胶束聚合法合成了 AM BS 的疏水缔合二元聚合物 BS 的主链与苯环直接相连， 避免了疏水基团在高温和非中性介质中水解的问题， 另外， 苯环具有平面和可极化结构， 能诱导分子间作用力， 使共聚物溶液易于分子间缔合 环 境 扫 描 电 镜( environmental scanning electron microscope) 亦证实了共聚物水溶液中形成的疏水缔合网络结构的存在 当共聚物溶液质量浓度超过 1 g /L 时具有优良的增黏 耐盐及耐温性能， 并在 80 ℃时显示良好的抗老化性能 该共聚物的增黏能力主要依赖于疏水结构单元的分子间疏水缔合作用 李亮等［25］则以十二烷基硫酸钠作胶束化剂 ( NH4 ) 2 S2 O8 作引发剂， 采用胶束共聚合法将疏水单体 OA8 与 AM 共聚， 合成出疏水缔合水溶性聚合物 考察了聚合物浓度 疏水单体含量及盐 温度 剪切速率对聚合物溶液表观黏度的影响 聚合物溶液的表观黏度在随其浓度增加而升高的过程中出现了 临界缔合浓度 ， 当聚合物浓度高于该临界缔合浓度时， 大分子间发生缔合现象， 溶液性质发生很大变化， 表现出较为明显的抗盐 抗温性能。
2. 2 三元耐温抗盐共聚物
一方面引入疏水基团是耐温抗盐型聚合物( 疏水缔合聚合物 HAWP) 溶液成为结构流体的必要条件; 另一方面， 疏水基团的引入也会对溶液性能造成多方面的不利影响， 因此， 如何使所引入的疏水基团发挥出最大的正面作用( 高效地参与分子间缔合结构的形成) ， 同时尽量减少其负面影响( 溶解性变差 稳定性下降) 就成为 HAWP 分子设计及合成过程中的一个重要而且具有挑战性的研究课题 分子间高缔合比例 HAWP 的分子设计目标就是在不增加所引入疏水基团绝对数量的条件下， 通过调节所引入疏水基团的类型和聚合物的链形结构 微观结构( 包括间隔基团 键接方式和疏水基团微观分布)等可控因素， 来提高所引入的疏水基团参与溶液超分子缔合结构的效率， 从而调节和控制溶液的流变性能 这样， 在满足油气开采特定作业工艺对聚合物溶液流变性能要求的前提下， 使其溶液的耐温抗盐性能得到进一步提高， 同时尽可能降低因疏水基团的引入带来的种种负面影响。
郭拥军等［27］首先采用相转移催化法， 以丙酮为溶剂， 设计合成出了非离子型疏水单体 ANPE， 并采
用三元胶束共聚合方法合成出 AM AA 和 ANPE 的梳形结构的ANPE- HAWP 其主链以C C 键连接刚性的苯环结构为间隔基团 以 O 键连接聚合物的主链和疏水基团 自由度较大的间隔基团能够有效减少由于疏水基团的相互缔合而引起的聚合物主链形变熵的损失， 有利于分子间缔合的形成; 同时， 苯环作为大的 刚性间隔基团， 会对分子内缔合
产生抑制作用 因此， ANPE- HAWP 的临界缔合浓度可低于直链烷基疏水缔合聚合物 C16 DMAAC， 说明其疏水基团能更有效地参与分子间缔合结构的形成， 并在较低浓度下形成布满于整个溶液的三维空间网络结构 这亦表明通过合理选择疏水基团 间隔基团和键接方式可以有效地调节疏水缔合作用改善 HAWP 的性能［28］ 另外， 与AM/AMPS 二元共聚物不同， ANPE- HAWP 的抗盐性能主要是由APNE单体的特殊分子结构决定的 剪切速率增加，ANPE- HAWP 表观黏度下降幅度远低于二元共聚物 这是因为后者的溶液黏度主要来自非结构黏度， 一旦遭到破坏， 难以在短时间内恢复; 而 ANPE-HAWP 溶液黏度主要来自疏水缔合作用所形成的结构黏度， 具有可逆恢复的特点。
此外， AM/AA/AMPS 三元共聚物亦可由水溶液自由基聚合方法制得［29］ 针对胜利油田 类油藏采出率较低， 缺少适用的聚驱材料的现状， 李振泉等［30］研究了自制的 AM/AA/AMPS( 摩尔比为74∶25∶1) 三元共聚物的溶液性能， 并与日本三菱公司产的超高相对分子质量聚丙烯酰胺( MO － 4000) 以及胜利油田产的疏水缔合聚丙烯酰胺( HYPAM － 1) 进行了对比 光散射测得该三元共聚物的相对分子质量在1. 0 × 107以上 85 ℃， 型盐水中1 500 mg /L 溶液黏度达 16 mPa s， 无疏水缔合及地层吸附行为双管模拟驱油实验表明， 注入该三元共聚物溶液后
EOR 明显高于注入 MO － 4000 溶液， 在水驱( EOR36. 8%) 基础上提高 EOR 达 29%; 与石油磺酸盐SLPS － 01C 复配呈较好的协同效应， 在水驱( EOR20. 8%) 基础上提高 EOR 达35%。
另外， 带有庞大侧基的 AM 系列疏水单体亦被引入 AM/AMPS 二元共聚物中， 以进一步提高聚合物的水溶液黏度及耐温抗盐性能 周妮等［31］采用自由基胶束共聚法合成的耐温抗盐的 AM/AMPS /DMAM 三元共聚物， 在标准盐水下黏度下降趋势较大庆 HPAM 更为缓慢， 具有更好的耐温性能 该三元共聚物具有较好的抗盐性能， 且优于 AM/AMPS二元共聚物， 但当温度高于 70 ℃后， 溶液黏度的保持率还很低; 另外， 引入 DMAM 后， 三元共聚物的增黏作用亦明显大于二元共聚物， 在高矿化度 高钙镁盐水中表现出良好的增黏能力［32］ 此外， TBAM 的引入虽对 AM/AMPS /TBAM 三元共聚物的相对分子质量无明显影响， 热稳定性能却随 TBAM 用量增加而增加， 但由于 TBAM 在水中的溶解度较低， 用量不宜超过4. 0%; 模拟驱油实验以评价所合成聚合物的驱油性能， EOR 可平均提高11. 2%。
苏雪霞等［34］研究表明， 共聚物中的 TBAA 和AMPS 在一定程度上可抑制 AM 的水解， TBAA 单元上的甲基 酰胺基和 AMPS 单元上的庞大侧基均起到稳定作用， 使AM/AMPS /TBAA 共聚物在温度110℃ 矿化度 2. 2 × 105
mg /L 的标准盐水溶液中具有良好的抗老化性能 王贵江等［35］采用胶束水溶液聚合方法合成了滤过比小于2 相对分子质量达2. 1× 107的 AM/AMPS /C12 AM 三元共聚物， 用模拟矿化水( 矿化度24 500 mg /L， 钙镁离子 665 mg /L) 配制质量浓度1 500 mg /L 的共聚物溶液， 溶液黏度在80 ℃ 剪切速率 7. 34 s－ 1条件下测定的保留率达95%， 80 ℃下30 d 老化后的黏度保留率为82. 8%在80 ℃下非均质人造岩心驱油实验中， 注入 1PV共聚物溶液可提高 EOR 12. 3%; 与相对分子质量2. 5 × 107的 HPAM 相比， 其耐温抗盐性能好， 抗剪切性能优异， 高温驱油效率较高［36］ 刘平德等［37］合成的 AM/AMPS /C14 AM 三元聚合物有很好的增黏性和抗剪切性 由于该聚合物相对分子质量较高， 在低浓度时仍有较大的流体力学体积， 克服了HAWP 出现明显临界缔合浓度的现象。
不同的酯类 酸类及其盐类单体被引入 PAM 聚合物中， 并表现出较为理想的结果 如: AMC14 S 赋予聚合物很好的热稳定性 增黏性以及较好的驱油效果［38］; NaAMB 使三元共聚物在水溶液中具有较大的均方旋转半径［39］， 引入 NaAMB 后共聚物的耐盐性 热稳定性 增黏作用均明显大于引入前［40］; 甲基丙烯酸十八酯使聚合物在水溶液中能有效地形成大量疏水微区［41］ 而耐热性单体 NPMI 的引入使AM/AMPS /NPMI 三元共聚物的热分解温度达293. 3 ℃， 远高于PAM 的210 ℃［42］， 共聚物在95 ℃下水驱后注入0. 4 PV 1. 5 g /L 共聚物的污水溶液，可提高 EOR 10% ～ 17%［43］ 疏水单体 VN 则赋予AM/NaAMPS /VN 三元共聚物优异的盐 温增稠性和抗老化性能［44］ 综上所述， 极性较强的功能单体的引入可以显著改善聚合物的水溶性与耐盐性， 而加入带有长链疏水基的疏水单体则可有效增强聚合物的链刚性与耐温性。
此外， 研究者还对阳离子型 PAM 聚合物的合成及其临界缔合性能也进行了研究 AM/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵/苯乙烯三元共聚物具有二临界缔合现象以及其在二临界缔合浓度附近呈现不同的流变行为［45］ 研究结果表明， 该疏水缔合聚合物的第一 第二临界缔合质量浓度( C1*， 分子内缔合; C2*，分子间缔合) 分别为500 mg /L 2 400 mg /L; C2*附近聚合物溶液的耐温性能较差;抗盐性能表现出3 种不同情况:随着盐质量浓度的增加， C ＜ C1*时， 溶液黏度下降; C1*＜ C ＜ C2*时， 溶液黏度先增加后下降; C＞ C2*时， 溶液黏度先快速增加后缓慢增加， 最后下
降 C1*附近聚合物溶液的耐温性能优于C2*附近聚合物溶液的耐温性能 刘洋等［46］ 以 AM DMCDMDAAC 为原料， 以水溶性偶氮化合物为引发剂， 采用水溶液聚合法合成了三元共聚阳离子型絮凝剂最佳反应条件下所得的聚合物相对分子质量达到5. 0×106， 且具有很好的水溶性 当该三元共聚物添加量为10 mg /L 时， 对煤泥水具有良好的絮凝效果。
与阴 阳离子型 PAM 不同， 聚两性电解质的大分子链上同时含有正 负电荷基团， 而呈电中性的聚两性电解质具有独特的反聚电解质行为， 即其盐溶液的黏度随着盐浓度的增加而增大 合成具有阴阳离子比例相等的 PAM 共聚物， 是提高 AM 类聚合物抗盐性能的有效途径 安会勇等［1， 47］ 合成了AM/AMPS /DMC AM/AMPS /DAC 系列聚两性电解质， 发现具有净电荷的聚两性电解质的水溶液表现为典型的聚电解质性质， 即外加小分子电解质屏蔽了静电斥力， 分子链蜷缩， 流体力学体积减小， 表观黏度和比浓黏度降低 而当聚两性电解质的阴 阳离子数量相近时， 分子链之间的静电引力作用， 使其流体力学体积较小， 表现为初始溶液黏度和比浓黏度很低， 但随盐浓度增加， 静电引力被屏蔽， 分子链舒展， 流体力学体积增大， 表观黏度和比浓黏度均有所增加， 表现出典型的反聚电解质行为 另外， 温度升高， 聚两性电解质的表观黏度保留率高于 PAM，具有一定的抗温 耐盐能力。
另外， 特殊聚合方法亦被广泛地应用于 PAM 类聚合物的研制， 如超临界 CO2 技术［48］ 反相微乳液聚合法［49 － 50］ 离子液体法［51］等 超临界 CO2 具有类似于液体的高密度和接近气体的低黏度， 易扩散传质和传热速度快， 反应温度和压力可控性好， 溶解能力强 尤其对含氟聚合物制备领域， 其具有反应活性高 能耗低 绿色环保 直接得到固体产品等优势 反相微乳液聚合法是将水溶性单体和油溶性单体在油包水乳化剂的作用下， 以有机物为连续相形成 W/O 微乳液， 再以油溶性或水溶性引发剂引发聚合的方法， 特点是产物溶液后处理简单， 所合成的
聚合物在油溶性单体含量较低时就表现出明显的增黏作用［52］ 离子液体是室温下呈液态的有机盐， 是一种没有蒸气压的极性溶剂， 可以溶解多种有机物无机物以及金属有机化合物， 作为 环境友好 可设计性 溶剂， 具有适用单体广 反应条件温和 聚合速率快和聚合物相对分子质量高等优点［53 － 54］ 近年来， 该法在聚合领域中的应用引起人们极大的兴趣。
2. 3 四元耐温抗盐共聚物
王玉鹏等［55］以 AM 为主要原料， 引入疏水缔合单体 AMC14 S 和 辅 助 单 体 AMPS，以 K2 S2 O8 -
NaHSO3 -尿素-水溶性偶氮化合物复合引发体系， 采用胶束聚合技术和前加碱共水解法， 制备了耐温抗盐的 AM/AA/AMPS /AMC14 S 共聚物 实验结果表明， 该四元共聚物具有优良的耐温抗盐性能和很好的抗老化能力适于高温高矿化度油田［56］ 张璟瑛等［57］合成的 AM/AA/DTAB /FMR( 功能单体) 共聚物在水溶液中呈现特殊的分子聚集体 空间网络状结构， 使其在较高盐浓度 温度下仍然具有很强的增黏能力， 即在溶液增黏性方面具有很强的耐盐性和耐温性; 在质量分数 4% 的 NaCl 溶液中， 聚合物( 1 500 mg /L) 体系黏度超过 100 mPa s; 加入150mg /LGemini 型表面活性剂的聚合物( 1 500 mg /L)二次水溶液黏度可达2 700 mPa s 表面活性剂对高分子体系的聚集行为有很大影响， 这也是影响溶液宏观性质( 表观黏度) 的重要微观因素之一。
田玉芹等［58］研制合成了集黏度 活性于一身的活性高分子， 其结构如下所示 该产品溶解时间小于60 min， 孤岛水配制的1 500 mg /L 活性高分子溶液在70 ℃ 7 s－ 1下的黏度高达310 mPa s; 产品具有良好的耐温 耐盐 抗剪切 抗生物降解和高效分散原油的能力， 耐温 80 ℃， 耐盐20 000 mg /L， Ca2 ++ Mg2 +＜ 150 mg /L; 物模实验结果表明， 注聚后注入活性高分子体系可提高 EOR 11. 43%， 水驱后可提高 EOR 25. 91% Zhao 等［59］亦合成出一系列含不饱和两性离子功能基团和高位阻功能基团的四元丙烯酰胺共聚物， 此类功能单体赋予了共聚物在提高 EOR 方面优良的性能。
近年来， 由于氟碳链具有比碳氢链更低的内聚能密度和表面能 更强的疏水缔合作用以及更好的增黏 抗盐和耐温性能 因此， 有关有机氟改性PAM 驱油剂引起了人们的重视 李小瑞等［60］以AM AMPS DMC 与疏水单体全氟辛基乙基丙烯酸酯通过自由基胶束共聚法制得的氟碳型两性聚合物驱油剂， 抗盐 抗剪切 耐高温和驱油性能均良好在聚合物临界缔合浓度以上时， 疏水单体含量较低，主要发生分子间缔合， 且该作用随疏水单体含量增加而加强， 黏度上升; 当疏水单体含量增加到一定量后， 分子中疏水侧基间的距离减小， 易于分子内疏水缔合， 分子链蜷曲， 溶液黏度下降。
3 耐温抗盐交联聚合物
交联聚合物是指高分子聚合物在交联剂的交联作用下， 形成的一种凝胶或溶液体系 交联作用可以是发生在同一聚合物分子上任意两个官能团之间的内交联， 也可以是发生在不同聚合物分子上官能团之间的分子间交联; 当聚合物浓度很低时， 交联作用通常只发生在聚合物分子的内部， 形成的是分子内交联聚合物线团在溶剂中的分散体系， 由于受到化学交联键的约束， 在外界条件发生变化时， 聚合物分子通常不能充分地舒展开来， 同时， 线团中含有大量水化水;这种分子内交联的聚合物分子与不交联的聚合物分子在多孔介质中有完全不同的吸附滞留特性， 前者在室内岩心实验中的残余阻力系数为后者10 倍以上。
聚合物交联体系根据其力学性质可分为 3 类，即: 凝胶体 弱凝胶和交联聚合物溶液［62］ 凝胶体有整体性和形状保持能力， 无流动性， 并脱水收缩;弱凝胶有整体性和流动性， 较稳定， 但无形状保持能力; 交联聚合物溶液则有一定的流动性， 而无整体性和形状保持能力 当聚合物和交联剂的浓度增大到一定程度时， 在一定条件下便可形成凝胶 凝胶是交联剂与不同聚合物分子上的官能团发生交联反应而形成的具有网络结构的分散体系， 其最显著的特点是将分散介质全部包含其中 聚合物分子交联后形成什么形态取决于溶剂类型 聚合物性质及环境条件等诸多因素， 现在大多数研究主要针对特定的高温 高盐油藏条件， 并对聚合物 交联剂 添加剂及其配方对体系强度和稳定性影响进行评价 可选用的交联剂种类也较为繁多， 如有机铝［63 － 65］ 有机铬［64 － 66］ 多元羟基化合物［67］ 酚醛类［68 － 71］以及聚乙烯亚胺［72］等。
弱凝胶深部调驱技术是近年发展起来的用于注水井深部处理以改善井组水驱开发效果的一项提高EOR 新技术， 该技术使用接近于聚合物驱浓度的聚合物( 100 ～ 1 500 mg /L) ， 加入少量延缓型交联剂( 20 ～ 100 mg /L) ， 使之在地层内缓慢生成非三维网络结构的弱凝胶体系［5］ 一方面弱凝胶具有一定的强度， 能对地层中的高渗透通道产生一定封堵作用， 使后续注入水绕流至中低渗透层， 起到 调剖作用; 另一方面， 由于交联强度不高， 弱凝胶在后续
注入水的推动下在该高渗透通道中还能缓慢向地层深部移动， 产生像聚合物驱一样的 驱油 效果 何冯清等［73］通过室内实验研究表明， 用油田污水能配制出强度可调耐温抗盐弱凝胶调驱剂， 且其形成的凝胶黏度保留率高 稳定性能好 因此， 利用油田污水配制弱凝胶能有效地解决当前油田亟待解决的采出污水的处理和利用这一重大技术难题。
为克服交联聚合物溶液 可动弱凝胶等在矿场应用中的不足， 如随着温度和矿化度的增加， 弱凝胶体系的封堵强度变差甚至消失等［74］， 国内外许多学者致力于研究开发以 AM 为单体的交联聚合物新体系 韩大匡院士［75］提出的可动微凝胶( SMG) 就是这些新体系中的一种 它是以 AM 和 N， N'-亚甲基双丙烯酰胺等在催化剂作用下， 聚合交联而成的具有网状立体结构的预交联型聚合物微凝胶 田鑫等［76］发现纳米级 SMG 粒径约几十纳米， 水化 10 d
后粒径溶胀为几百纳米， 粒径随溶胀时间增加而变大; 体系黏度较低， 且随质量浓度变化较小， 而随温度升高而下降 另外， 体系的封堵能力与渗透率关联较强， 粒径一定的体系在一定的渗透率范围内可产生有效封堵， 在岩心中具有封堵 突破 深入 再封堵的逐级封堵调剖特性 总的来看， SMG 具有遇水溶胀的特点， 溶胀后的可动凝胶可对高渗层进行有效封堵， 具有较好的深部调驱效果。
4 结束语
近20 年来国内外广泛开展了 PAM 的聚合改进工作， 其目的在于改变 PAM 类聚合物的分子结构以克服其固有弱点， 从而获得更适合油田使用的改性共聚物 随着三次采油技术的发展， 对水溶性聚合物驱油剂的要求也越来越高， 迫切需要聚合物研究者对水溶性聚合物从分子设计与合成应用方面进行更深入研究， 研制开发出价格低廉 耐温 耐盐 抗剪切等综合性能良好的聚合物驱油剂， 以满足现代石油工业日益发展的需求 通过对合成反应与结构 结构与性能 性能与应用之间各种关系的大量分析测定， 找出内在规律， 按照指定性能进行分子设计与材料设计，并提出所需合成方法与加工条件， 即应用 性能 结构 高分子设计 合成 加工 应用的新模式， 替代传统的高分子合成 性能 加工 应用的模式 国内已在PAM 类聚合物驱油剂的研制和开发方面取得了可喜成绩， 但还有相当工作仍滞留在室内研究与评。