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随着油田污水的大量产出,油田污水在处理后会再次用于配注驱油。对于目前油田应用最广泛的聚合物驱——部分水解聚丙烯酰胺(partially hydrolyzed polyacrylamide,简称HPAM),油田污水中残留的矿化离子、还原性物质等都会对其产生不利影响。本文通过单因素试验法,研究了油田配聚污水中金属阳离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+)和还原性离子(Fe2+、S2-)对HPAM溶液粘度的影响,结果表明上述离子均会对HPAM溶液粘度造成不利影响,其中,Fe2+的影响最大,三价阳离子(Fe3+)、二价阳离子(Ca2+、Mg2+)的影响要强于一价阳离子(Na+、K+)。无氧条件下,Fe2+对HPAM溶液粘度的影响也较大。采用氧化剂高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)、次氯酸钠(NaClO)、过氧化脲(CO(NH2)2·H2O2)、过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)、过硫酸钾(K2S2O8)、过氧单磺酸钾(2KHSO5·KHSO4·K2SO4)以及络合剂邻菲啰啉和酒石酸钾处理含Fe2+模拟水,通过对比HPAM溶液粘度恢复情况,得出各氧化剂均可有效去除模拟水中的Fe2+,提高HPAM粘度。通过可行性和经济性对比,NaClO固体可使HPAM粘度恢复率达到37.8%,处理效果最好,处理成本最低,是去除Fe2+的最优氧化剂,最佳投加比例是Fe2+质量的0.75倍。同时,NaClO自身也会造成HPAM溶液粘度降低,但在模拟水条件下,NaClO对HPAM粘度的影响要小于去离子水条件下的影响；不同Fe2+浓度和离子强度下,NaClO与Fe2+投加比例不变；但含Fe2+的矿化水配制的HPAM粘度要高于含Fe2+模拟水配制的HPAM粘度。无氧条件下,S2-也会给HPAM溶液粘度带来较大的损失。采用KMnO4、 H2O2、NaClO、CO(NH2)2·H2O2、2Na2CO3·3H2O2、2KHSO5·KHSO4·K2SO4处理含S2-模拟水,通过对比处理前后HPAM溶液粘度的恢复效果,得出氧化剂KMnO4、H2O2、NaClO以及CO(NH2)2·H2O2可有效去除模拟水中的S2-,提高HPAM粘度。而通过可行性和经济性对比,KMnO4处理效果较好,去除成本最低,是油田除S2-的最优氧化剂选择,实验得出的最优投加量为KMnO4/S2-(质量比)=1.5。S2-浓度为2 mg/L,HPAM溶液的粘度达到最大值时,所需氧化剂用量为：KMnO4/S2(质量比)=2。离子强度对KMnO4的投加量没有影响,但对HPAM粘度影响较大,含S2-的矿化水配制的HPAM粘度要高于含S2-模拟水配制的HPAM粘度。通过红外光谱、X射线衍射以及扫描电镜等方法对去离子水、模拟水、含Fe2+/S2-矿化水、含Fe2+/S2-模拟水以及NaClO处理后的含Fe2+模拟水和KMnO4处理后的S2-模拟水配置的HPAM样品进行表征,结果表明去离子水配置的HPAM受机械剪切力的影响,有单体丙烯酰胺生成。模拟水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+等金属离子可与HPAM分子中的羧酸基结合,促使HPAM分子发生去水化反应,造成HPAM分子链收缩。Fe2+和S2-则是发生氧化还原反应生成氧自由基,引发自由基链式反应,造成聚合物大分子链断裂,生成短链聚合物,从而使HPAM溶液粘度降低。氧化剂的加入可去除模拟水中的Fe2+和S2-,阻止自由基链式反应的发生,从而消除Fe2+和S2-带来的粘度损失。