广泛用于油田提高原油采收率聚丙烯酰胺的产品为阴离子的水溶性部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。
在我国能源日趋紧张的情况下，石油能源的合理开发利用已引起人们的较大重视，因此，提高采油率已成为石油开采研究的重大课题。我国国内主要油田都进入开发后期，含水率迅速上升，现有的注水技术已难以满足油田的需要。聚合物驱三次采油日趋成为提高采收率的一个重要方法。
1、聚合物驱油
通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；而在一次采油后，通过注水或非混相注气提高油层压力并驱替油层中原油的驱油方式称为二次采油；而在利用天然能量进行开采和传统的用人工增补能量（注水、注气）之后，利用物理的、化学的、生物的新技术来改善油、气、水及岩石相互之间的性能进行尾矿采油的开发方式，称为三次采油。目前世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱及其复配的三元复合驱等。
各种提高采收率方法中，聚合物驱油是目前潜力较大、具备工业化试验和推广生产的主要方法，可以经济、有效地提高原油采收率；周期短，见效快；聚合物驱以扩大波及体积为主，因此它更适用于非均质的中质或较重质的油藏；油藏渗透率高，利于聚合物驱；适用的油藏原油粘度范围一般约为5-60mPa·s。
聚合物驱油在美国始于20世纪50年代末，从70年代到80年代中期，美国共进行聚合物驱矿场试验183次，采收率较高提高8.6%。此外，在前苏联的奥尔良油田和阿尔兰油田、加拿大的HorseflyLake油田和Rapdan油田、法国的Chatearenard油田和Courtenay试验区及德国、阿曼等，也都进行了聚合物驱油工业性试验，一般提高原油采收率6%-17%。
国内的三次采油技术在20世纪90年代发展很快，继大庆油田之后，胜利、大港、河南、辽河等油田也都进行了先导性试验，并取得了成功。其中，大庆油田、胜利油田等大型油田已形成注聚采油的规模生产，2003年大庆油田聚合物驱油生产原油已达到年产1000万吨以上。2005年，胜利油田聚合物驱三次采油累积增油1000万吨。目前，我国大型油田已成为聚丙烯酰胺的较大应用领域。
聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高相对分子质量的聚丙烯酰胺（一般是阴离子型的），增加注入水的粘度，改善油水流度比，延缓油井含水率的上升速度，从而改善油藏开采效果，提高油田采收率。
聚丙烯酰胺水溶液作驱油剂又叫稠化水驱或增粘水驱。其驱替机理主要是通过减少水油的流度比，减少水的指进，达到活塞式驱替，以提高驱油剂的波及指数，从而提高油层的采收率。
聚合物分子是一种柔性大分子，在油层多孔介质中驱油时可形成长链状或团状，它与原油的作用，是通过C-H键和外部H原子与油膜表面分子的摩擦和碰撞而发生的。在聚合物驱油过程中，由于分子的相互粘连、碰撞而使聚合物分子不断储存和释放弹性能，使更多的不动油变为可动油，从而提高驱油效率。一般情况下在与水驱相同的流速下，聚合物分子与岩石、油滴、油膜界面分子的相互作用，使其C-H键上存储有弹性能，而使表面原子与原油分子发生作用力更大的碰撞，从而使更多的原油分子从油相上分离并与注入剂一起在溶液中运动。聚合物分子的弹性能越大，驱动原油的力就会越大。随着聚合物溶液流速的增高，聚合物分子对原油分子的冲击和碰撞加剧，摩擦力也增大，从而使驱油效率增高。
2、聚合物驱油存在的问题
虽然聚合物驱已形成了较为完善的配套工艺技术，但遇到的问题也逐渐增多。聚丙烯酰胺高温易水解，高温高盐情况下易从溶液中沉淀出来，溶液粘度对温度和盐度非常敏感，在高温高盐环境中溶液的保留粘度很低，受地层的剪切作用粘度下降也很大。所以，聚合物溶液粘度的稳定性一直是影响聚合物驱的关键问题。
另外，这种方法需要的地面设施复杂，要建注聚站；微量污染和凝胶会引起地层堵塞；聚合物驱后油藏的渗透率降低；注入的聚合物质量要求高，与地层水及其添加剂配伍性好，要有长期的热稳定性、化学稳定性和生物稳定性；对于高温高盐油田，实施聚合物驱困难和风险较大。
同时，在聚合物驱油大力推广时，也有些矿场试验没成功，其原因很多，可动油饱和度低、原油粘度高以及地面处理问题等，其中水质不达标也是造成矿场试验失败的一个重要因素。
3、聚合物驱油对环境的危害
聚丙烯酰胺在为油田生产提高采收率的同时，对其采出液的处理遇到很大问题。注入地层的聚丙烯酰胺随原油/水混合液进入地面油水分离与水处理终端，大幅提高了混合液的粘度和乳化性，使油水分离难度加大，造成采出水含油量严重超标。聚丙烯酰胺对环境的直接影响是油田生产过程中部分污水外排。由于油田配制聚丙烯酰胺需要新鲜水和以及部分低渗透地层，使部分含有较高浓度的聚丙烯酰胺采出水外排。绝大多数的聚丙烯酰胺进入地下油层，由于地层结构原因，很难避免其渗透到地下水层。聚丙烯酰胺在地面水体和地下水中的长期滞留，必将对当地水环境造成潜在的危害。
聚丙烯酰胺本身是安全无毒的，但是其单体丙烯酰胺是一种有毒化学物质，对其毒性国内外已经进行了大量的研究。对于环境中的丙烯酰胺浓度各国都有相应的法律法规：美国职业安全与卫生法（OSHA） 规定职业接触标准是空气中丙烯酰胺的阈值-时间加权平均（TLA-TWA） 为0.3mg·m-3，英国规定饮料中丙烯酰胺含量＜0.25×10-6g·L-1，日本规定向河水中排放丙烯酰胺含量＜10×10-6g·L-1；我国费渭泉等提出，丙烯酰胺在水中的剩余浓度＜10x10-6g·L-1.由于其良好的水溶性，排入环境的丙烯酰胺基本上进入地面水体和地下水中。
丙烯酰胺长期与皮肤接触可引起皮炎，直接接触可引起眼睛发炎；过分曝露于高浓度蒸汽700mg·kg-1中导致眼睛和呼吸道感染，会引起头痛、头昏、嗜睡和对其他中枢神经系统造成影响甚至死亡，吸入微量丙烯酰胺会引起严重的肺部伤害甚至死亡。动物试验结果显示，丙烯酰胺是一种可能致癌物。职业接触人群的流行病学观察表明，长期低剂量接触丙烯酰胺会出现嗜睡、情绪和记忆改变、幻觉和震颤等症状，伴随末梢神经病（手套样感觉、出汗和肌肉无力）。
残留在环境中的聚丙烯酰胺会发生缓慢降解，包括物理降解（热降解、机械剪切作用）、化学降解（水解、氧化以及催化氧化）和生物降解（微生物酶解），释放出有毒的丙烯酰胺单体，这将给当地环境带来巨大的长期的影响。
