注水是中國油田開發(fā)的一種十分重要的開采方式，是補(bǔ)充地層能量，保持油層能量平衡，維持油田長期高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下淺層水及采出原油的同時采出的油層水。為了節(jié)約地球上的淡水資源，目前注入油層的水大部分來自從原油中脫出的水，習(xí)慣上稱之為污水。
目前，污水的使用率大體已經(jīng)占了注水總量的80%左右。污水未經(jīng)處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細(xì)菌等有害物質(zhì)。水注入油層就像飲用水進(jìn)入人體一樣，如果人喝了未經(jīng)處理的水，人的身體就會受到傷害，發(fā)生各種病變;同樣，油層注入了未經(jīng)處理的污水，油層也會受到傷害。這種傷害主要體現(xiàn)在大量繁殖的細(xì)菌、機(jī)械雜質(zhì)以及鐵的沉淀物堵塞油層，引起注水壓力上升，注水量下降，影響水驅(qū)替原油的效率。因此，必須對注入油層的水進(jìn)行凈化處理。
由于污水是從油層采出的，所以，油田回注污水處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講污水處理可分為兩個階段，段為除油階段。該階段是利用油、水密度差及藥劑的破乳和絮凝作用將油和水分離開來。第二段為過濾階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截作用，將污水中的懸浮固體、油和其他雜質(zhì)吸附于濾料的表面或不讓其通過濾料層。除油階段要根據(jù)含油污水中原油的密度、凝固點(diǎn)等性質(zhì)的不同而采用相應(yīng)的處理方法。目前，國內(nèi)外除油階段主要采用的技術(shù)方法有重力式隔油罐技術(shù)、壓力沉降除油技術(shù)、氣浮選除油技術(shù)、水力旋流除油技術(shù)等。
重力式隔油罐技術(shù)就是靠油水的相對密度差來達(dá)到除油的目的。含油污水進(jìn)入隔油罐后，大的油滴在浮力的作用下自由地上浮，乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用由小油滴變成大油滴。在一定的停留時間內(nèi)，絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點(diǎn)是，隔油罐體積大，污水停留時間長，即使來水有流量和水質(zhì)的突然變化也不會嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。但其占地面積大，去除乳化油能力差。
壓力沉降除油技術(shù)是在除油設(shè)備中裝填有使油珠聚結(jié)的材料，當(dāng)含油污水經(jīng)過聚結(jié)材料層后，細(xì)小油珠變成較大油滴，加快了油的上升速度，從而縮短了污水停留時間，減小了設(shè)備體積。其特點(diǎn)是設(shè)備綜合采用了聚結(jié)斜板技術(shù)，大大提高了除油效率，但其適用于來水水量變化、水質(zhì)變化的能力要比隔油罐差。
氣浮選除油技術(shù)是在含油污水中產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡，使水中顆粒粒徑為0.25～25微米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上，一起浮到水面，從而達(dá)到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。氣浮可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度，縮短處理時間。其特點(diǎn)是處理量大，處理效率高，適用于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
水力旋流除油技術(shù)是利用油水密度差，在液流高速旋轉(zhuǎn)時，受到不等離心力的作用而實(shí)現(xiàn)油水分離。其特點(diǎn)是設(shè)備體積小、分離效率高。但其對原油相對密度大于0.9的含油污水適應(yīng)能力差。
過濾階段采用的過濾技術(shù)根據(jù)濾后水質(zhì)的要求不同分為粗過濾、細(xì)過濾和精細(xì)過濾。根據(jù)水質(zhì)推薦標(biāo)準(zhǔn)，懸浮物固體含量為1.0～5.0毫克/升，顆粒直徑為2.0～5.0微米。過濾的核心技術(shù)是濾料的選擇與再生。在油田污水處理中，目前國內(nèi)外主要采用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機(jī)膜等。濾料的再生方法主要有熱水反沖洗、空氣反吹等。
