摘要：隨著油田開(kāi)采的不斷深入，產(chǎn)能大幅度下降，聚合物驅(qū)油在三次采油中得到了廣泛應(yīng)用。由于聚合物中所含有的聚丙烯酰胺對(duì)環(huán)境有很大的影響，是油田污水處理和排放中的關(guān)鍵性指標(biāo)，因此有效地進(jìn)行濃度檢驗(yàn)是非常重要的生產(chǎn)技術(shù)之一；準(zhǔn)確地評(píng)測(cè)出聚丙烯酰胺濃度可以實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)油過(guò)程的判斷，目前我國(guó)所采用的檢測(cè)方法主要包括淀粉碘化鎘比色法、濁度法、凝膠色譜法等，以下筆者展開(kāi)相應(yīng)的研究分析，并提出當(dāng)前進(jìn)展。

聚丙烯酰胺類(lèi)聚合物被廣泛地應(yīng)用在化工、采礦、石油等工業(yè)領(lǐng)域，尤其在石油開(kāi)采的過(guò)程中，采取聚合物驅(qū)油的方式，主要是針對(duì)聚丙烯酰胺進(jìn)行應(yīng)用，而聚合物驅(qū)油也是目前效果較顯著的一種方式。聚丙烯酰胺作為主要的驅(qū)油成分，在發(fā)揮作用的同時(shí)，也存在一定的問(wèn)題，如嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，增加了石油污水的處理難度等。檢測(cè)出聚丙烯酰胺的濃度，對(duì)研究聚合物驅(qū)油、采油等有重要的意義。

1、聚合物驅(qū)油概述

人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是建立在能源層面上的，尤其是石油資源，是確保汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的前提條件。市場(chǎng)對(duì)石油資源的大量開(kāi)采和應(yīng)用，客觀(guān)上增加了產(chǎn)能的負(fù)擔(dān)，一些長(zhǎng)期開(kāi)采的油田開(kāi)始進(jìn)入二次采油、三次采油甚至枯竭期；為了提高石油資源的利用率和開(kāi)采率，聚合物驅(qū)油方式已經(jīng)成為當(dāng)前主要的開(kāi)采方式。

聚丙烯酰胺是一種效果明顯的驅(qū)油聚合物，經(jīng)常被用來(lái)調(diào)剖、堵水、壓裂等功能，聚丙烯酰胺聚合物的應(yīng)用過(guò)程中，只能是通過(guò)水解來(lái)發(fā)揮作用（增稠劑），制備的過(guò)程中不可能達(dá)到完全；相應(yīng)的，聚丙烯酰胺具有很高的毒性，對(duì)環(huán)境、人類(lèi)等都有很高的威脅性?？焖贆z測(cè)聚丙烯酰胺濃度對(duì)原油產(chǎn)量、污水處理以及污水排放等有著關(guān)鍵性的解決作用。

就我國(guó)目前來(lái)說(shuō)，主要采用的聚丙烯酰胺濃度測(cè)量方法包括六種，分別是：淀粉碘化鎘比色法、濁度法、凝膠色譜法、粘度法、超濾超縮薄膜干燥法、沉淀法。近年來(lái)，也研發(fā)出來(lái)其他的一些檢測(cè)方法，效果較好的是光學(xué)測(cè)量，是未來(lái)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

筆者將聚丙烯酰胺濃度檢測(cè)的方法劃分為光學(xué)檢測(cè)和非光學(xué)檢測(cè)兩種，展開(kāi)相關(guān)的研究。

2、聚丙烯酰胺濃度檢測(cè)及影響因素分析

2.1 非光學(xué)方法檢測(cè)

非光學(xué)方法也可以理解為傳統(tǒng)濃度檢測(cè)，在聚丙烯酰胺的化學(xué)層面展開(kāi)反應(yīng)測(cè)試，主要包括了沉淀法、粘度法以及超濾超縮薄膜干燥法。

其中，粘度法所根據(jù)的是已知一定剪切速率下由于分子之間運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力而存在的粘度以及濃度關(guān)系，這一檢測(cè)方式需要采用粘度計(jì)測(cè)出樣品的流經(jīng)時(shí)間，進(jìn)而滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度待定測(cè)試需求，較高精度在百分之一。但很明顯，粘度法需要實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)取樣測(cè)量。

而超濾超縮薄膜干燥法則采取的是超濾特性，將待測(cè)樣品濃縮之后，去除其中的離子部分，后進(jìn)行稱(chēng)重，計(jì)算原有溶液中所含有的聚丙烯酰胺濃度。這種方式操作較為復(fù)雜，且需要一定的超濾超縮材料，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)成本較高。

沉淀法在測(cè)量方面與超濾超縮薄膜干燥法是一致的，但這一方法并不需要利用相應(yīng)的檢測(cè)材料，需要將聚丙烯酰胺的非溶解類(lèi)物質(zhì)從溶液中沉淀出來(lái)，進(jìn)而進(jìn)行烘干，測(cè)試出其中包括的聚丙烯酰胺總量。這種方式是利用了沉淀后物體的良好特性，但通過(guò)烘干操作之后，就破壞了物質(zhì)本身的性質(zhì)，消耗大量的時(shí)間成本。但對(duì)于一些污染嚴(yán)重的場(chǎng)所可以進(jìn)行利用，即滿(mǎn)足高濃度的聚丙烯酰胺溶液檢測(cè)。

2.2 光學(xué)方法檢測(cè)

光學(xué)方法測(cè)試的優(yōu)勢(shì)是非接觸性，這樣一來(lái)可以有效地避免人工選取樣本的誤差問(wèn)題。具體所應(yīng)用的方法主要包括色譜測(cè)定法，濁度法、淀粉碘化鎘比色法三類(lèi)。

① 色譜測(cè)定法。色譜測(cè)定法需要應(yīng)用一定的光學(xué)鑒定儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)色譜柱將聚合物與其他聚合物的分離，然后采用色譜儀或紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，這種方式的優(yōu)勢(shì)在于誤差率較小，一般可以保持在百分之一以下，同時(shí)也便于實(shí)現(xiàn)對(duì)分子量較大的物質(zhì)檢定，在目前我國(guó)的油田企業(yè)中，利用這一方式檢測(cè)的手段較少，這種方法應(yīng)用也需要一些前期準(zhǔn)備工作，主要是將聚丙烯酰胺從待定的測(cè)試溶液中分離的過(guò)程。

② 濁度法。濁度法的應(yīng)用主要依賴(lài)化學(xué)反應(yīng)之后的光色檢定，通過(guò)HAe與NaCLO反應(yīng)生成的氯氣以及HPAM反應(yīng)生成的氯酸銨鹽，可以導(dǎo)致溶液產(chǎn)生渾濁的現(xiàn)象，然后再利用分光光度計(jì)或者濁度儀測(cè)定濁度，然后繪制相應(yīng)的質(zhì)量濃度曲線(xiàn)。這種方式的測(cè)量誤差更小，可以達(dá)到千分之一，特別是依賴(lài)曲線(xiàn)變化形式，也同時(shí)滿(mǎn)足溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)聚丙烯酰胺濃度需求，相應(yīng)地，在實(shí)際操作中過(guò)程十分復(fù)雜繁瑣。

③ 淀粉碘化鎘比色法。這種檢測(cè)方法較為常用，其原理是溴水與HPAM發(fā)生反應(yīng)（酰胺基反應(yīng)）生成溴代酰胺，繼而在酸性條件下（pH=5）與淀粉-碘化鎘發(fā)生反應(yīng)，用光度計(jì)測(cè)量得到濃度。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，文中綜合比較了幾種關(guān)于聚丙烯酰胺濃度檢測(cè)的方法，分析了相應(yīng)的影響因素，對(duì)檢測(cè)原理，設(shè)備要求、干擾因子等內(nèi)容展開(kāi)了相應(yīng)的研究，筆者提出光學(xué)測(cè)試和非光學(xué)測(cè)試的分類(lèi)方法，其中，光學(xué)檢測(cè)的方案可以為現(xiàn)有的油田聚合物污染在線(xiàn)檢測(cè)提供條件，同時(shí)光學(xué)方法測(cè)量也能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸測(cè)量，是未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。