油田污水含聚丙烯酰胺浓度测量方法研究进展

收稿日期：2015-03-29基金项目：中国博士后科学基金资助项目（2014M560246）作者简介：齐晗兵（1975-），男，汉，黑龙江省齐齐哈尔市人，教授，博士，研究方向：油气田地面管网系统优化、长输管道传热计算、油气储运系统节能。通讯作者：李栋（1979-），男，山东省安丘人，副教授，博士，从事污染物光谱检测研究。DOI：10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20150644Sum237No.06化学工程师ChemicalEngineer2015年第06期综述随着石油资源的大量开采，越来越多的大型油田开始采用聚合物驱油、复合驱油技术进行石油的三次开采。部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM）作为增稠剂，被广泛应用在油田的堵水、调剖、压裂、解堵、三次采油等方面[1]。聚丙烯酰胺由丙烯酰胺聚合而成，制备过程中转化率达不到100%，同时聚丙烯酰胺在特定条件下水解生成少量丙烯酰胺[2]，丙烯酰胺毒性较大，对环境及人的健康存在威胁[3]。快速检测聚丙烯酰胺浓度对于原油产量、污水处理以及污水排放等诸多问题的解决与预判都起到了关键性的作用。目前，关于油田中聚丙烯酰胺浓度的测量方法有：色谱法[4]、淀粉碘化镉法[5]、粘度法[6]、超滤浓缩薄膜干燥法[7]、沉淀法[8]、浊度法[9]等。其中，光学测量方法作为较好的测量方式已经引入聚丙烯酰胺的浓度测量过程，但仍未实现完全由光学方法进行在线测量。目前，鲜有直接应用光学测量方法测量聚丙烯酰胺的研究。本文将现有聚丙烯酰胺浓度测量方法分类为非光学测量方法和光学测量方法两部分，并进行了相关研究进展总结，然后分析了其他介质的光学测量方法，以此作为油田污水中含聚丙烯酰胺浓度光学测量研究的参考。1聚丙烯酰胺浓度测量方法1.1非光学方法测量非光学方法包括：粘度法、超滤浓缩薄膜干燥法、沉淀法。粘度法依据已知一定剪切速率下由于分子间运动产生摩擦阻力而存在的粘度和浓度关系，采用油田污水含聚丙烯酰胺浓度测量方法研究进展*齐晗兵，李舒婷，李栋*，吴国忠（东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆163318）摘要：油田三次采油中广泛应用聚丙烯酰胺来提高石油产量，但生产中含聚丙烯酰胺的油田污水对环境污染很大，其含聚丙烯酰胺浓度是油田污水处理和排放的关键评价指标。在总结油田污水含聚丙烯酰胺浓度的测量方法的基础上，进一步探讨了其他介质光学测量方法，为改进在线测量聚丙烯酰胺浓度的光学方法提供了参考。关键词：光学测量；油田污水；聚丙烯酰胺中图分类号：X74文献标识码：AResearchprogressonthemethodofmeasuringtheconcentrationofoilfieldsewagecontainingpolyacrylamide*QIHan-bing，LIShu-ting，LIDong，WUGuo-zhong（SchoolofArchitectureandCivilEngineering,NortheastPetroleumUniversity,Daqing163318,China）Abstract：Inthetertiaryoilrecoveryprocess,polyacrylamideisextensiveusetoincreasetheoilproductiononoilfield.Butintheproductiontherewillhaveenvironmentalpollutefromoilfieldsewagewithpolyacrylamidein－side,theconcentrationofpolyacrylamideisanimportantevaluatingindicatorforsewagetreatmentanddischarge.Themeasurementmethodsofsewagecontainingpolyacrylamideconcentrationwassummarizedandtheothermedi－umopticalmeasurementmethodwasdisoussed,guidancefortheimprovementofopticalmethodforonlinemea－surementofpolyacrylamideconcentrationwasprovided.Keywords：opticalmeasurement；polyacrylamide；spectroscopy粘度计测出样品的流经时间，最后根据标准溶液浓度标定待测液浓度，其精度最高可达0.3%，但此法需取样测量[6，10]。包木太等人用实验发现在Na+、Mg2+、Al3+离子存在时溶液粘度降低，无机盐阳离子价态越高对聚丙烯酰胺溶液粘度的影响越大[11]。超滤浓缩薄膜干燥