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油田污水主要包括原油脫出水（又名油田采出水）、鉆井污水及站內其它類型的含油污水。油田污水的處理依據油田生產、環境等因素可以有多種方式。當油田需要注水時，油田污水經處理后回注地層，此時要對水中的懸浮物、油等多項指標進行嚴格控制，防止其對地層產生傷害。石油生產單位大部分集中在干旱地區，水資源嚴重缺乏，如何將采油過程中產生的污水變廢為寶，具有十分重要的現實意義。
油田的水處理工藝，其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選（或旋流除油）——過濾”，即通常稱為的“老三套”，其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時間內，此工藝流程被廣泛地應用于各油田的采出水處理中，而且效果良好，處理后的水質一般都能達到回注水的要求。
根據對油田污水處理程度和水質要求的不同，通常將污水處理技術分為一級處理、二級處理和三級處理。一般來說一級處理屬于預處理，二級處理能除去90%左右可降解有機物荷90%~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機物高碳化合物以及在生化處理過程中出現氮、磷難以完全除去，尚需進行三級處理。各級處理技術主要包括重力分離、粗?；?、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
一、二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗?；?、中和、生物處理等方法。
以下為常見油田污水處理工藝介紹：