聚合物注入系统黏度损失影响因素分析

摘要：影响聚合物溶液黏度的因素很多。就配制聚合物用水而言，主要有聚合物溶液的浓度、配制水的矿化度等;就聚合物溶液的配制过程而言，主要是降解的影响，包括机械降解、化学降解、生物降解等。本文对此进行了一些分析

关键词：聚合物;注入系统;黏度损失;矿化度

一、污水及地面工艺设备对黏度的影响因素分析

1.1 矿化度对聚合物溶液黏度的影响

聚合物溶液黏度随矿化度的变化通常称为盐敏性。由于无机盐中的阳离子较偶极水有更强的亲电性，因而它们优先或取代了水分子，与聚合物分链上的羧基形成反离子对，从而屏蔽了高分子链上的负电荷，排出了一些束缚水分子，因而随着矿化度的升高，聚合物溶液中的分子由伸展构象逐渐趋于卷曲构象，使分子的有效体积缩小，从而使溶液黏度下降。

以某区注入站用浓度为 5 000 mg/L 聚合物母液及稀释后浓度为 1 800 mg/L 目标聚合物溶液的现场数据为依据，分析污水矿化度对黏度的影响。具体数据见表 1 和图 2，图 2（a）为污水矿化度对母液黏度影响曲线，图 2（b）为污水矿化度对目标聚合物溶液黏度影响曲线。

由表 1 可以看出，污水矿化度在 6 月份有明显的增加，从 5 738.53 mg/L 增加到 6 040.24 mg/L，增加了 301.71 mg/L，母液黏度从 92.62 mPa·s 降低到88.36 mPa·s，降低了 4.26 mPa·s。并且，随着污水矿化度的增加，母液黏度持续下降，当 5 月份污水矿化度大于 5 700 mg/L 以后，黏度的下降趨势较为显著，8 月份母液黏度为 82.27 mPa·s，较 5 月份降低了 10.35 mPa·s。

由图 1（a）可以看出，随着污水矿化度的增加，母液黏度下降，图中两个曲线成反比关系，矿化度大于 5 700 mg/L 以后，黏度下降显著;由图 1（b）可以看出，随着污水矿化度的增加，黏度曲线呈水平状态，目标聚合物溶液黏度随着矿化度的增加没有明显的变化。

从上面的数据分析可以得出，污水矿化度对聚合物母液的黏度有很大的影响，随着矿化度增加到5 700 mg/L 以后，母液黏度明显下降，但对目标聚合物溶液黏度没有明显影响。

1.2 微生物对聚合物溶液黏度的影响

1.2.1 污水曝氧量对聚合物溶液黏度的影响

由于油田采出水中含有大量的硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌等众多细菌，在无氧环境中，可以生成 Fe2+等还原性物质，在聚合物溶液中发生氧化-还原反应而使聚合物迅速降解，说明影响聚合物体系黏度的主要因素是微生物及还原性物质。根据相关文献，污水曝氧法可以杀灭大部分硫酸盐还原菌和其他一些厌氧菌，氧化污水中的还原性物质，硫酸盐还原菌的杀菌率可达到 99.2%。

为确定污水曝氧量对聚合物溶液黏度的影响程度，开展了污水曝氧量对黏度损失的影响试验曝氧污水稀释的聚合物溶液黏度远大于用非曝氧污水稀释的溶液黏度。说明通过污水曝氧，可以有效杀灭大部分硫酸盐还原菌和其他一些厌氧菌，氧化污水中的还原性物质，从而可以大幅度减少对聚合物溶液黏度的损失。因此，通过以上分析可知，影响污水配制聚合物溶液黏度的主要因素是污水曝氧效果。

1.2.2 输送过程细菌及其代谢产物对黏度的影响

聚合物溶液在管道输送过程中不仅存在剪切降解，且管中细菌及其代谢产物对黏度也存在影响。在输送过程中由于剪切降解存在的黏度损失是不可避免的 ，因此，在现场可以减少黏度损失的因素为注入管道中的细菌及其代谢产物。为确定注入管道中杂质对黏度损失的影响程度，选取注入站黏度损失较大的 3 口注入井（注入管道均为玻璃钢管）开展了相关试验。在正常注入和清洗管道两种情况下，分别从注入站出站处及注入井口取样。

二、结论

（1）污水矿化度对聚合物母液的黏度有很大的影响。随着污水矿化度增加到 5 700 mg/L 以后，母液黏度明显下降，但由于聚合物母液稀释注入过程存在着各种剪切降解，导致污水矿化度对聚合物溶液的降解基本可以忽略不计。

（2）根据现场试验得知，输送管道中细菌及其代谢产物的降解率达到 20%以上，成为聚合物溶液在管道输送过程黏度损失的主要原因，且随着管道长度的增加，管道中的细菌及其代谢产物对聚合物溶液黏度的影响越大。

参考文献：

[1]陈熙达[1].基于STM32的智能语音沐浴控制系统[J].科技风，2020（20）：18-18.

[2]张程[1]，王彬[2].二类油层聚驱交替注入见效特征分析[J].化学工程与装备，2020（7）：57-59.

[3]魏京芳[1]，刘军[1]，孙海智[1]，胡向龙[1].液氧煤油发动机步进电机测控仪设计与应用[J].火箭推进，2020，46（3）：68-74.

（作者单位：中油辽河工程有限公司环境工程所）

作者简介：霍佳瑶（1982.10.31），性别：女;籍贯：河北张北;民族：汉;学历：本科、学士;职称：中级工程师;职务：设计;研究方向：给排水及消防。