三次采油中聚合物驱油是一项提高采收率、增 加原油产量的重要技术手段[1 -3]，高相对分子质量 的阴离子型水解聚丙烯酰胺（LD HPAM)广泛用作 三次采油助剂[4]。但随着聚合物驱油技术在各大 油田的推广应用，采出液中聚合物的含量也随之增 加。由于采出液中存在较高浓度的聚合物,使得原
油乳液的破乳变得更加复杂和困难[5]。原油含水
对原油储运、加工、产品质量和设备等均造成很大 危害[6]，因此采出液中的聚合物对原油破乳的影 响已成为一个相当棘手但又必须解决的问题。尽 管通过延长沉降时间及开发新型破乳剂[7]可从一 定程度上改善破乳效果，但由于采出液组分复杂， 目前对原油乳液形成机理以及相应界面膜破裂机 理的认识还不甚清楚，因此难以提供高效采出液 分离方法。
本工作拟采用渤海油田现场所用聚合物，考察 聚合物质量浓度、黏均相对分子质量及聚合物种类 对原油破乳的影响，探讨油-水-聚合物三者之间 的相互作用，为建立高效采出液分离方法提供理论 依据。
1实验部分 1.1试剂
原油:渤海某油田；LD HPAM:工业品，中海油 能源发展股份有限公司采油技术服务分公司，黏均 相对分子质量为9. 80 x 106;疏水缔合聚合物（AP - P4):工业品，四川光亚公司，黏均相对分子质量为
1.10x 1〇7;环氧乙焼/环氧丙烷嵌段的非离子型聚 醚类破乳剂A:无锡科创石化公司。
1.2聚合物溶液的配制
将采出液静置分层，水相用0.45 pm微孔滤膜 过滤去除杂质后加入一定量的聚合物（LD HPAM 或AP - P4)溶液，搅拌过夜，配成质量浓度为 1 000 mg/L的聚合物母液，再将其稀释到所需浓 度。用500 W紫外灯照射聚合物母液，制得不同黏 均相对分子质量的聚合物溶液。黏均相对分子质 量按GB/T12005. 10^2《聚丙烯酰胺分子量测 定——粘度法》测定。
1.3原油乳液脱水率的测定
原油乳液脱水率（2)按SY5821291《破乳剂使 用性能检验方法——瓶试法》测定。将干燥后原油 与不同质量浓度的聚合物溶液按体积比3 : 2加入 到脱水瓶中，充分振荡混合均匀，置于恒温水浴锅 中，于55 t：下静态热脱水。
Q = V,/V2 X 100%(1)
式中，V,表示原油乳液脱水后体积，L;V2表示原油 乳液脱水前体积,L。
1.4界面张力和分配系数的测定
按文献[8]报道的方法，用淀粉-碘化镉法测 定聚合物溶液的浓度；用彪维工业公司TX -500C
型旋转滴界面张力仪，在温度55 t：、电机转速 7 00〇1/11^的条件下，测定油水界面张力（1?7)。 分配系数(&)用式(2)计算。
Pc =p/p2 xlOO%(2)
式中，p,表示脱水后水相中聚合物的质量浓度， mg/L;P2表示脱水前水相中聚合物的质量浓度， mg/L〇
2结果与讨论
2.1LD HPAM质量浓度对原油脱水率的影响 以LD HPAM为标准溶液，在实验室模拟配制 不同质量浓度（分别为〇，1〇〇,300,50〇1116/1)的聚 合物溶液作为原油乳液水相。LD HPAM质量浓度 对原油乳液脱水率的影响见图1。由图1可见，LD HPAM质量浓度对原油乳液脱水率的影响较大，当 LD HPAM质量浓度达到100 mg/L时，脱水 120 min时虽然最终原油乳液脱水率达到75% (与 空白样（蒸馏水）的脱水率相当），但其脱水速率明 显低于空白样。说明LD HPAM质量浓度为 100 mg/L时，对原油乳液脱水已有一定的阻碍作 用。当LD HPAM质量浓度进一步提高到 300 mg/L和500 mg/L时，脱水120 min后原油乳 液脱水率都明显低于空白样;尤其当LD HPAM质 量浓度达到500 mg/L时，原油乳液脱水变得极其 困难。究其原因，极有可能是随LD HPAM质量浓 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处，使得原油乳液的稳定 性增加，破乳变得困难。故当LD HPAM质量浓度 大于等于100 mg/L时，对原油乳液的稳定性有明 显的影响，不利于原油破乳。
不同黏均相对分子质量的LD HPAM对原油 乳液脱水率的影响
文献[9，10]报道，由于地层的剪切和降解等作 用，采用聚合物驱油时注入黏均相对分子质量为
1.4xlO7的聚合物，在单井采出液中产出聚合物的 黏均相对分子质量会降至U ~5) xlO6。考虑到聚 合物驱油不同时期产出聚合物的黏均相对分子质 量不同，为考察聚合物的黏均相对分子质量对原油破 乳的影响，采用紫外光降解法获得一系列不同黏均 相对分子质量的聚合物。具体条件:将1 〇〇〇 mg/L 的LD HPAM溶液在500 W紫外灯下进行降解（降 解过程中用强力磁力搅拌器搅拌）制取不同黏均相 对分子质量的LD HPAM溶液，降解时间分别为 1，3,5，10 min,对应的黏均相对分子质量分别为 3.98 x 106,1.14 x 106 ,6.00 x 105,2. 60 x 105 〇
不同黏均相对分子质量的LD HPAM对原油乳 液脱水率的影响见图2。由图2可见，原油乳液脱 水率随LD HPAM黏均相对分子质量的减小而增 加，当降解时间达到3 min时（即当黏均相对分子质 量小于1.14 X106)时，任一质量浓度的LD HPAM 溶液作为水相时的原油乳液脱水率已等同或略高 于空白样。因此可以认为，当LD HPAM的黏均相 对分子质量大于1.14 xlO6时，相对于空白样，它对 原油乳液稳定性有明显的增强作用；当黏均相对分 子质量小于1. 14 x 106时，它对原油乳液稳定性无 明显的影响。
2.3聚合物种类对原油乳液脱水率的影响
为考察聚合物种类对原油破乳的影响，选择 AP - P4进行对比，配制不同质量浓度的AP - P4溶
液作为原油乳液的水相，测定原油乳液在热脱水2 h 后的脱水率，同时对比添加破乳剂A前后的情况， 考察聚合物种类及破乳剂A对原油乳液脱水率的 影响，实验结果见图3。
由图3可见,未添加破乳剂A时，相对于LD HPAM, AP-P4在任一质量浓度时原油乳液脱水率 均较低，特别是当AP -P4质量浓度达到300 mg/L 时，它对原油乳液有较大的阻破乳作用，原油乳液 脱水率仅为20%，远低于LD HPAM的60% ;添加 破乳剂A时，两种原油乳液脱水率均有一定程度地 提高,说明两者均对破乳剂A敏感。
LD HPAM和AP - P4溶液（水相）与原油（油 相）界面张力的比较见图4。
由图4可见，随聚合物质量浓度的增加，两者的 油水界面张力均降低;尤其当AP-P4质量浓度达 到300 mg/L时，油水界面张力已远低于空白样，说
明原油乳液的稳定性大幅增加。与LD HPAM相 比，相同质量浓度下的AP-P4溶液与原油的界面 张力更低，所以含AP - P4的水相与原油形成的乳 液相对更稳定。
由于聚合物可吸附到原油乳液的油水界面膜 上，与天然活性物质作用而加强乳液的稳定性[11]。 因此，测定聚合物的分配系数具有较大的意义。LD HPAM和AP-P4的分配系数见表1。由表1可见， 脱水后水相中聚合物的含量都有一定程度的降低，说 明部分聚合物被吸附到乳液的油水界面上。相同质 量浓度时，AP - P4的吸附量均大于LD HPAM的吸 附量，由此也证明含AP - P4的水相更易使原油乳液 稳定。这可能与AP-P4分子中所含的疏水基团有 关，这些疏水基团相对更容易被吸附到乳液的油水界 面膜上，同时被吸附的聚合物分子还通过疏水缔合与 分散水相中的聚合物作用，使更多的AP - P4参与原 油乳液的油水界面结构，导致原油乳液的油水界面膜 的黏弹性提高，使得原油乳液更加稳定["]。
表1 LDHPAM和AP-P4的分配系数 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结论
(1)当LD HPAM溶液的质量浓度大于等于 100 mg/L时，对原油乳液的稳定性有明显的影响， 不利于原油破乳。
(2)不同黏均相对分子质量的LD HPAM溶液 对原油乳液稳定性的影响随其黏均相对分子质量 的减小而变化明显，当LD HPAM相黏均对分子质 量大于1. 14 X106时，相对于空白样，它对原油乳液 稳定性有明显的增强作用；当其黏均相对分子质量 小于1.14 X106时，它对原油乳液稳定性无明显 影响。
(3)与LDHPAM相比，AP-P4对原油乳液稳 定性的影响较为显著，当AP - P4质量浓度大于等 于300 m^/L时，原油乳液在55 t下静置2 h后的 脱水率仅为20% ,远低于LD HPAM的60%。
(4)加入破乳剂A对含LD HPAM和AP - P4 的原油乳液的破乳都有一定程度的改善。