三次采油中聚合物驅油是一項提高采收率、增 加原油產量的重要技術手段[1 -3]，高相對分子質量 的陰離子型水解聚丙烯酰胺（LD HPAM)廣泛用作 三次采油助劑[4]。但隨著聚合物驅油技術在各大 油田的推廣應用，采出液中聚合物的含量也隨之增 加。由于采出液中存在較高濃度的聚合物,使得原
油乳液的破乳變得更加復雜和困難[5]。原油含水
對原油儲運、加工、產品質量和設備等均造成很大 危害[6]，因此采出液中的聚合物對原油破乳的影 響已成為一個相當棘手但又必須解決的問題。盡 管通過延長沉降時間及開發新型破乳劑[7]可從一 定程度上改善破乳效果，但由于采出液組分復雜， 目前對原油乳液形成機理以及相應界面膜破裂機 理的認識還不甚清楚，因此難以提供高效采出液 分離方法。
本工作擬采用渤海油田現場所用聚合物，考察 聚合物質量濃度、黏均相對分子質量及聚合物種類 對原油破乳的影響，探討油-水-聚合物三者之間 的相互作用，為建立高效采出液分離方法提供理論 依據。
1實驗部分 1.1試劑
原油:渤海某油田；LD HPAM:工業品，中海油 能源發展股份有限公司采油技術服務分公司，黏均 相對分子質量為9. 80 x 106;疏水締合聚合物（AP - P4):工業品，四川光亞公司，黏均相對分子質量為
1.10x 1〇7;環氧乙焼/環氧丙烷嵌段的非離子型聚 醚類破乳劑A:無錫科創石化公司。
1.2聚合物溶液的配制
將采出液靜置分層，水相用0.45 pm微孔濾膜 過濾去除雜質后加入一定量的聚合物（LD HPAM 或AP - P4)溶液，攪拌過夜，配成質量濃度為 1 000 mg/L的聚合物母液，再將其稀釋到所需濃 度。用500 W紫外燈照射聚合物母液，制得不同黏 均相對分子質量的聚合物溶液。黏均相對分子質 量按GB/T12005. 10^2《聚丙烯酰胺分子量測 定——粘度法》測定。
1.3原油乳液脫水率的測定
原油乳液脫水率（2)按SY5821291《破乳劑使 用性能檢驗方法——瓶試法》測定。將干燥后原油 與不同質量濃度的聚合物溶液按體積比3 : 2加入 到脫水瓶中，充分振蕩混合均勻，置于恒溫水浴鍋 中，于55 t：下靜態熱脫水。
Q = V,/V2 X 100%(1)
式中，V,表示原油乳液脫水后體積，L;V2表示原油 乳液脫水前體積,L。
1.4界面張力和分配系數的測定
按文獻[8]報道的方法，用淀粉-碘化鎘法測 定聚合物溶液的濃度；用彪維工業公司TX -500C
型旋轉滴界面張力儀，在溫度55 t：、電機轉速 7 00〇1/11^的條件下，測定油水界面張力（1?7)。 分配系數(&)用式(2)計算。
Pc =p/p2 xlOO%(2)
式中，p,表示脫水后水相中聚合物的質量濃度， mg/L;P2表示脫水前水相中聚合物的質量濃度， mg/L〇
2結果與討論
2.1LD HPAM質量濃度對原油脫水率的影響 以LD HPAM為標準溶液，在實驗室模擬配制 不同質量濃度（分別為〇，1〇〇,300,50〇1116/1)的聚 合物溶液作為原油乳液水相。LD HPAM質量濃度 對原油乳液脫水率的影響見圖1。由圖1可見，LD HPAM質量濃度對原油乳液脫水率的影響較大，當 LD HPAM質量濃度達到100 mg/L時，脫水 120 min時雖然最終原油乳液脫水率達到75% (與 空白樣（蒸餾水）的脫水率相當），但其脫水速率明 顯低于空白樣。說明LD HPAM質量濃度為 100 mg/L時，對原油乳液脫水已有一定的阻礙作 用。當LD HPAM質量濃度進一步提高到 300 mg/L和500 mg/L時，脫水120 min后原油乳 液脫水率都明顯低于空白樣;尤其當LD HPAM質 量濃度達到500 mg/L時，原油乳液脫水變得極其 困難。究其原因，極有可能是隨LD HPAM質量濃 度的增加，一方面水相黏度增加，另一方面更多的 聚合物被吸附到油水界面處，使得原油乳液的穩定 性增加，破乳變得困難。故當LD HPAM質量濃度 大于等于100 mg/L時，對原油乳液的穩定性有明 顯的影響，不利于原油破乳。
不同黏均相對分子質量的LD HPAM對原油 乳液脫水率的影響
文獻[9，10]報道，由于地層的剪切和降解等作 用，采用聚合物驅油時注入黏均相對分子質量為
1.4xlO7的聚合物，在單井采出液中產出聚合物的 黏均相對分子質量會降至U ~5) xlO6。考慮到聚 合物驅油不同時期產出聚合物的黏均相對分子質 量不同，為考察聚合物的黏均相對分子質量對原油破 乳的影響，采用紫外光降解法獲得一系列不同黏均 相對分子質量的聚合物。具體條件:將1 〇〇〇 mg/L 的LD HPAM溶液在500 W紫外燈下進行降解（降 解過程中用強力磁力攪拌器攪拌）制取不同黏均相 對分子質量的LD HPAM溶液，降解時間分別為 1，3,5，10 min,對應的黏均相對分子質量分別為 3.98 x 106,1.14 x 106 ,6.00 x 105,2. 60 x 105 〇
不同黏均相對分子質量的LD HPAM對原油乳 液脫水率的影響見圖2。由圖2可見，原油乳液脫 水率隨LD HPAM黏均相對分子質量的減小而增 加，當降解時間達到3 min時（即當黏均相對分子質 量小于1.14 X106)時，任一質量濃度的LD HPAM 溶液作為水相時的原油乳液脫水率已等同或略高 于空白樣。因此可以認為，當LD HPAM的黏均相 對分子質量大于1.14 xlO6時，相對于空白樣，它對 原油乳液穩定性有明顯的增強作用；當黏均相對分 子質量小于1. 14 x 106時，它對原油乳液穩定性無 明顯的影響。
2.3聚合物種類對原油乳液脫水率的影響
為考察聚合物種類對原油破乳的影響，選擇 AP - P4進行對比，配制不同質量濃度的AP - P4溶
液作為原油乳液的水相，測定原油乳液在熱脫水2 h 后的脫水率，同時對比添加破乳劑A前后的情況， 考察聚合物種類及破乳劑A對原油乳液脫水率的 影響，實驗結果見圖3。
由圖3可見,未添加破乳劑A時，相對于LD HPAM, AP-P4在任一質量濃度時原油乳液脫水率 均較低，特別是當AP -P4質量濃度達到300 mg/L 時，它對原油乳液有較大的阻破乳作用，原油乳液 脫水率僅為20%，遠低于LD HPAM的60% ;添加 破乳劑A時，兩種原油乳液脫水率均有一定程度地 提高,說明兩者均對破乳劑A敏感。
LD HPAM和AP - P4溶液（水相）與原油（油 相）界面張力的比較見圖4。
由圖4可見，隨聚合物質量濃度的增加，兩者的 油水界面張力均降低;尤其當AP-P4質量濃度達 到300 mg/L時，油水界面張力已遠低于空白樣，說
明原油乳液的穩定性大幅增加。與LD HPAM相 比，相同質量濃度下的AP-P4溶液與原油的界面 張力更低，所以含AP - P4的水相與原油形成的乳 液相對更穩定。
由于聚合物可吸附到原油乳液的油水界面膜 上，與天然活性物質作用而加強乳液的穩定性[11]。 因此，測定聚合物的分配系數具有較大的意義。LD HPAM和AP-P4的分配系數見表1。由表1可見， 脫水后水相中聚合物的含量都有一定程度的降低，說 明部分聚合物被吸附到乳液的油水界面上。相同質 量濃度時，AP - P4的吸附量均大于LD HPAM的吸 附量，由此也證明含AP - P4的水相更易使原油乳液 穩定。這可能與AP-P4分子中所含的疏水基團有 關，這些疏水基團相對更容易被吸附到乳液的油水界 面膜上，同時被吸附的聚合物分子還通過疏水締合與 分散水相中的聚合物作用，使更多的AP - P4參與原 油乳液的油水界面結構，導致原油乳液的油水界面膜 的黏彈性提高，使得原油乳液更加穩定["]。
表1 LDHPAM和AP-P4的分配系數 Table 1 Partition coefficients (Pc) of LD HPAM and AP-P4
Polymer concentration in initial尸c，％
water phase/( mg • L "1)LD HPAMAP-P4
10036.0031.50
30045.2036. 15
50034.9623.24
3結論
(1)當LD HPAM溶液的質量濃度大于等于 100 mg/L時，對原油乳液的穩定性有明顯的影響， 不利于原油破乳。
(2)不同黏均相對分子質量的LD HPAM溶液 對原油乳液穩定性的影響隨其黏均相對分子質量 的減小而變化明顯，當LD HPAM相黏均對分子質 量大于1. 14 X106時，相對于空白樣，它對原油乳液 穩定性有明顯的增強作用；當其黏均相對分子質量 小于1.14 X106時，它對原油乳液穩定性無明顯 影響。
(3)與LDHPAM相比，AP-P4對原油乳液穩 定性的影響較為顯著，當AP - P4質量濃度大于等 于300 m^/L時，原油乳液在55 t下靜置2 h后的 脫水率僅為20% ,遠低于LD HPAM的60%。
(4)加入破乳劑A對含LD HPAM和AP - P4 的原油乳液的破乳都有一定程度的改善。