随着油田开发进入中后期，聚合物驱正逐步接替水驱成为油田提高采收率的重要技术^〔1〕。聚丙烯酰胺作为一种高分子水溶性聚合物，其作为驱油剂可改善驱替相与被驱替相的流度比，提高波及系数，达到提高采收率的目的^〔2〕。聚合物驱油过程中采出液常常会携带一部分未被地层彻底剪切的聚合物，这部分聚合物将会改变油田采出水的过滤性能，导致含聚污水悬浮固体测定过程中过滤速度慢，过滤水样体积少，且部分聚合物会被截留在滤膜上充当悬浮固体，导致测定结果偏高，误差较大^〔3〕，严重影响油田日常的注水管理。针对含聚污水的悬浮固体测定，《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T 5329—2012）中5.2.5.4提到通过将待测含聚污水置于60 ℃恒温水浴中30 min，来消除或降低聚合物对悬浮固体含量测定的影响，但经过近年来室内和现场实验的反复验证、比对，发现采用上述方法对高含聚污水悬浮固体含量的测定适应性较差^〔4-5〕。为此，寻找一种更为适合油田含聚污水悬浮固体含量测定的方法尤为重要。

实验样品：聚丙烯酰胺，新疆某油田现场驱油用聚合物，阴离子型，相对分子质量2 500万；模拟高含聚污水，用蒸馏水配制，聚合物质量浓度500 mg/L；新疆某油田高含聚污水，其聚合物质量浓度485.7 mg/L，含油12.7 mg/L，表观黏度1.64 mPa·s。实验药剂：次氯酸钠，分析纯，天津市盛奥化学试剂有限公司；过硫酸铵，分析纯，天津市大茂化学试剂厂；双氧水，分析纯，天津市福晨化学试剂厂；100 mm×0.45 μm水系微孔滤膜，上海市新亚净化器件厂。

主要仪器：MCR302高级流变仪，奥地利安东帕公司；GJS-B12K型变频高速搅拌机，青岛百瑞达石油机械制造有限公司；DHG-9030A电热恒温鼓风干燥箱，上海申贤恒温设备厂；AE-260电子天平，日本AND公司；SHZ-D（Ⅲ）循环水式多用真空泵，深圳市瑞鑫达化玻仪器有限公司。

聚丙烯酰胺（PAM）是一种水溶性线型高分子聚合物，是由丙烯酰胺均聚或与其他单体共聚而成，其降解的物化处理方法主要有机械降解、氧化降解、热降解等。机械降解是指聚丙烯酰胺在机械能（如高剪切、拉伸、摩擦）作用下引发的聚合物链化学反应，分子链断裂破坏的过程；氧化降解主要为自由基传递反应，依靠氧化剂和催化剂的作用在反应中生成活性极强的自由基，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成小分子物质，甚至直接降解为CO₂和H₂O^〔4-5〕。

基于聚合物对含聚污水悬浮固体测定结果的影响机理，拟在测定前先对含聚污水进行预处理，最大程度地降解掉含聚污水中的聚合物，再按照《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》（SY/T 5329—2012）的相关规定（简称行标）进行分析。

（1）含聚污水预处理。在某一温度下，向含聚污水中投入一定浓度的氧化剂氧化一定时间，再通过机械高速剪切一定时间，降解含聚污水中的聚合物，以便尽可能减小聚合物对含聚污水悬浮固体含量测定的影响。

（2）悬浮固体含量测定。对于经过预处理后的含聚污水，其悬浮固体测定执行行标。

本方法的关键是确定合适的氧化剂、氧化时间，氧化温度以及剪切速率、剪切时间等实验参数，以保证待测样品中的聚合物尽量完全降解。

室内在40 ℃，对所配制的模拟含聚污水选用质量分数都为10%的双氧水、次氯酸钠和过硫酸钠进行氧化降解，并按行标测定降解后模拟水的悬浮固体含量，实验结果如图1所示。

从图1可以看出，次氯酸钠的降解效果优于其他两种氧化剂，并存在最佳质量分数为1.00%，当浓度进一步增加时，聚合物降解率增高，悬浮固体含量增高，表明降解后剩余聚合物含量和悬浮固体含量存在正相关，为此氧化剂宜选用次氯酸钠，加药质量分数以1.00%为宜。

通过初步探索性聚合物物化降解实验分析得知，聚合物存机械降解和化学降解效应^〔6〕，其中剪切速率、剪切时间、氧化温度、氧化时间对含聚污水中聚合物降解的影响较大。固定次氯酸钠投加质量分数为1.00%，按照L₉（3⁴）进行正交实验设计^〔7〕，实验结果及分析见表1。

表1表明，各影响因素对模拟含聚污水聚合物降解影响的大小顺序为：剪切速率＞剪切时间＞氧化温度＞氧化时间。剪切速率10 000 r/min、剪切时间120 min、氧化温度为40 ℃、氧化时间60 min为聚合物降解最佳参数。为了验证正交实验结果的可靠性，对模拟含聚污水聚合物降解的影响因素进行追加试验。

在次氯酸钠加药质量分数1.00%，剪切速率10 000 r/min、剪切时间120 min、氧化时间40 min的条件下，考察不同氧化温度对模拟含聚污水聚合物降解的影响，降解效果用悬浮固体含量和悬浮固体测定过程中的抽滤时间来表征，结果见图2。

由图2可以看出，当氧化温度增至40 ℃时，悬浮固体质量浓度降至0.5 mg/L，抽滤时间0.5 min，随着氧化温度进一步的增大，悬浮固体含量和抽滤时间几无变化，因此氧化温度宜选用40 ℃。

在次氯酸钠加药质量分数1.00%，剪切速率10 000 r/min、剪切时间120 min、氧化温度40 ℃的条件下，考察不同氧化时间对模拟含聚污水聚合物降解的影响，结果见图3。

由图3可以看出，悬浮固体含量和抽滤时间在氧化时间增至60 min后趋于稳定，表明在此条件下，含聚污水中的聚合物氧化降解反应基本结束。因此氧化时间宜选用60 min。

在次氯酸钠加药质量分数1.00%，剪切时间120 min、氧化温度40 ℃、氧化时间60 min的条件下，考察不同剪切速率对含聚模拟水聚合物降解的影响，结果见图4。

由图4可以看出，随着剪切速率的增大，悬浮固体含量和抽滤时间逐渐降低，这主要是由于含聚污水中的聚合物在高机械剪切速率下引发的聚合物断链^〔8〕，大分子降解成小分子结构，聚合物粒径变小，黏度降低。当剪切速率在增至10 000 r/min后，悬浮固体含量和抽滤时间几无变化，为此剪切速率选用10 000 r/min。

在次氯酸钠加药质量分数1.00%，剪切速率10 000 r/min、氧化温度40 ℃、氧化时间60 min的条件下，考察不同剪切时间对含聚模拟水聚合物降解的影响，结果见图5。

由图5可以看出，悬浮固体含量和抽滤时间在氧化时间增至150 min后趋于稳定，表明在此条件下，含聚污水中的聚合物剪切降解反应基本结束。因此剪切时间宜选用150 min。

室内用蒸馏水配制已知悬浮固体质量浓度20 mg/L的水样，并添加不同浓度的聚合物（聚丙烯酰胺），在次氯酸钠加药质量分数1.00%、剪切速率10 000 r/min、剪切时间120 min、氧化温度为40 ℃、氧化时间60 min的条件下对实验水样进行预处理，之后再按照行标测定悬浮固体含量，结果见表2、表3。

由表2、表3可以看出，随着聚合物质量浓度的增大，抽滤时间和悬浮固体含量逐渐增大，这同在此条件下含聚污水中聚合物降解率有关。当聚合物质量浓度不大于500 mg/L时，其测定结果的相对误差和标准偏差均满足标准所规定的要求；当聚合物浓度进一步增大时，本方法表现出一定的局限性。

利用行标和本方法分别测定新疆某油田含聚污水悬浮固体含量，其聚合物质量浓度485.7 mg/L，含油12.7 mg/L，表观黏度1.64 mPa·s，结果见表4。

由表4可以看出，采用行标测定油田含聚污水悬浮固体含量时，存在过滤速度慢，水样过滤体积少，实验过程中发现抽滤后的滤膜表面明显截留一定量的聚合物，且当滤膜烘干后因聚合物的收缩效应致使滤膜出现卷曲、破损，最终因聚合物被截留在滤膜上被充当悬浮固体，导致测定结果明显偏高，误差较大。当采用本方法测定时，抽滤时间明显减少，滤膜也并未出现卷曲、破损的现象，从理论上分析，该测定结果减少了测量误差，更为接近真实值。

基于聚合物对含聚污水悬浮固体测定结果的影响机理，以模拟含聚污水为实验水样，通过正交实验得到了聚合物有效降解参数，即次氯酸钠加药质量分数1.00%、剪切速率10 000 r/min、剪切时间120 min、氧化温度为40 ℃、氧化时间60 min。在此基础上提出了高含聚污水悬浮固体含量测定方法，当聚合物质量浓度不大于500 mg/L时，对含聚污水的聚合物先进行预处理降解，再按照行标进行测定，可减少含聚污水悬浮固体含量测定过程中抽滤时间和被截留在滤膜上聚合物的质量，消除了滤膜烘干过程中卷曲、破损的现象，所测得的结果具有良好的重复性，结果更为接近真实值。