在三次采油中,不同结构的改性HPAM在驱油方面取得了巨大的进步,利用在分子主链上引入不同性能的功能基团来增强其抵抗恶劣油气藏的能力,如引入两性离子基团使其具有反聚电解质效应来增强其抗盐性,引入刚性基团来增加其抗温耐剪切性能,引入疏水基团缔造出疏水缔合效应提高其增黏性和黏弹性。本论文通过对壳聚糖进行马来酰化改性合成了具有水溶性的壳聚糖单体,以此为功能单体与丙烯酰胺、丙烯酸、孪尾单体、两性离子单体、咪唑啉单体和β-环糊精单体制备出了 5种壳聚糖功能化丙烯酰胺类聚合物,并对聚合物的基本性能进行了研究,期望其能够在提高原油采收率方面具有优异的应用前景。主要研究内容如下:1、以马来酸酐和壳聚糖等为原料合成了水溶性壳聚糖单体(CTAH);以二正辛胺和甲基丙烯酰氯等为原料合成了孪尾单体(DLMB);以N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺和1,3-丙基磺内酯等为原料合成了两性离子单体(MDPS);1-(2-氨乙基)-2-油酸基咪唑啉、丙烯酰氯等为原料合成了咪唑啉单体(NIDA);以β--环糊精、对甲苯磺酰氯、乙二胺和丙烯酰氯等为原料合成了合成了β-环糊精单体(O-β-CD)。通过红外(FT-IR)和核磁(1HNMR)对5种单体进行了结构表征,确定其结构与目标单体一致。2、采用自由基共聚的方法,在氧化还原引发体系下以CTAH、DLMB、MDPS、NIDA、O-β-CD、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为原料制备了 5种壳聚糖功能化水溶性疏水缔合聚合物(AAC、AACD、AACM、AACN和AACO),考察并研究了5种聚合物的最佳合成条件、分子结构、特性黏数以及热稳定性。3、通过对壳聚糖功能化聚合物增黏性、黏弹性、抗剪切性、剪切恢复性、抗老化性以及耐温抗盐性能的研究,得出:壳聚糖功能化聚合物具有优异的增黏性能,浓度为2000 mg/L时,其黏度分别为AAC:424.7 mPa·s、AACD:568.4 mPa s、AACM:515.8 mPa s、AACN:486.5 mPa s和AACO:532.2 mPa s;在固定应力为1 Pa的条件下,壳聚糖功能化聚合物溶液的储能模量和耗能模量均优于HPAM,表明其具有优异的黏弹性;当剪切速率γ=510 s-1时,壳聚糖功能化聚合物溶液的黏度保留值高于HPAM,表现出较好的抗剪切能力;在γ=170～510～170S-1的变剪切速率范围内,壳聚糖功能化聚合物溶液能够很好地恢复至初始值,而HPAM的黏度出现了明显的降低;经历30天的老化实验后,壳聚糖功能化聚合物溶液的黏度分别为AAC:69.4 mPa·s、AACD:104.2 mPa-s、AACM:96.5 mPa·s、AACN:117.5 mPa·s 和 AACO:124.3 mPa s,其保留值远高于HPAM(12.4 mPa·s);在温度T=120℃时,壳聚糖功能化聚合物溶液的黏度保留值均高于HPAM,具有良好的耐温性能;在Na+=15000mg/L、Mg2+=2000 mg/L和Ca2+=2000mg/L的条件下,壳聚糖功能化聚合物溶液的黏度保留值仍旧高于HPAM,表明其具有较好的抗盐性能。4、在70℃的条件下进行了室内模拟岩心驱替实验,发现壳聚糖功能化聚合物具有更高的提高原油采收率能力,与水驱相比,所有四元壳聚糖功能化聚合物均能将EOR至少提高8%,其中驱油效率最高的聚合物AACO将EOR提高了9.35%。