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疏水缔合水溶性聚合物(Hydrophobically Associating Water-soluble Polymer)是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物(简称为疏水缔合聚合物,HAWP)。HAWP独特的分子结构,使其在水溶液中表现出良好的耐温、抗盐和剪切稀释静置增稠的特性,在油田三次采油中逐渐展现出广阔的应用前景,而其与表面活性剂相互作用的研究也成为近年来国内外研究的热点。弄清HAWP与表面活性剂相互作用的宏观规律与微观结构间的关系,对指导HAWP/表面活性剂复合驱油体系的应用有重要实际意义。本文主要采用粘度法、界面张力法、电导法和荧光探针法等手段研究了疏水缔合水溶性聚合物AP-P4溶液及其与阴离子表面活性剂SDBS、非离子表面活性剂OP-10相互作用的宏观规律与微观结构之间的关系,实验结果表明:疏水缔合聚合物AP-P4在低浓度溶液中以分子内缔合为主,形成分子内疏水微区,对提高其溶液表观粘度作用不大;在较高浓度溶液中以分子间缔合为主,大量的分子间缔合能够发展成空间网状结构,溶液存在临界缔合浓度CAC,其CAC为1500mg/L;当浓度大于CAC时,溶液表观粘度急剧上升,表现出很强的增粘特性,当AP-P4浓度为4000mg/L时,其表观粘度是相同浓度HPAM溶液表观粘度的2倍。表面活性剂与AP-P4相互作用的研究结果表明,当AP-P4浓度为1500mg/L时,无论SDBS还是OP-10,在其浓度为0-100mg/L的范围内都能使溶液的表观粘度大幅度提高;荧光探针分析表明在此表面活性剂浓度范围内,芘探针的I3/I1值明显增加,I3/I1表示疏水微区非极性的强度,说明其粘度升高主要是由于表面活性剂加强了疏水微区间的缔合作用,增大了溶液中原有空间网状结构的规模与强度;表面活性剂浓度进一步增大溶液表观粘度下降,是由于过多表面活性剂与AP-P4间的缔合拆散了原有的空间网状结构,而I3/I1值仍然增加是由自由表面活性剂胶束形成引起的。表面活性剂与AP-P4间相互作用的本质在于疏水相互作用,而SDBS与OP-10由于荷电性质不同,对溶液性质的影响程度也不同。在表面活性剂浓度为0-100mg/L的范围内,SDBS使I3/I1值升高了13.8%,表观粘度提高了33.4%,而OP-10仅使I3/I1值升高0.33%,溶液粘度提高5.2%,SDBS对AP-P4溶液性质的影响远远大于OP-10。聚-表体系的电导研究表明,其电导率随表面活性剂浓度升高而变化的曲线斜率比纯表面活性剂溶液的减小,且AP-P4浓度越大,曲线斜率越小,说明表面活性剂在AP-P4分子链上发生了明显吸附,且此过程是非协作的持续过程;同时,由于表面活性剂在AP-P4链上吸附,导致溶液中自由表面活性剂的数量减少,从而聚表体系的油水界面张力较纯表面活性剂溶液的升高,聚合物浓度越大,界面张力升高幅度越大,AP-P4浓度为500mg/L时,SDBS溶液最低界面张力值升高了30%,OP-10的升高了12.9%;当AP-P4浓度为1500mg/L时,SDBS溶液的最低界面张力值升高了115%,OP-10的升高了45.2%。本文采用多种方法研究了疏水缔合水溶性聚合物与不同类型表面活性剂相互作用的宏观规律与微观结构变化间的关系,表明两者之间存在密切联系,研究结果对此类体系用于油田驱油有一定的参考和指导意义。