针对目前华北油田采出水水质不合格的问题,通过节点分析法,分别对油区来水、除油罐沉降后、采出水过滤后这三个节点进行取样分析,发现传统的采出水处理方式能够很好的去除水中含油,但对SRB、悬浮物的去除不彻底,因此要从更新水处理工艺入手。结合华北油田现场实际情况,总结了不同油藏渗透率下的采出水处理工艺,形成了采出水净化的标准工艺,即特低渗透油藏采用微生物+超滤膜处理工艺可达到含油量≤5mg/L,悬浮固体含量≤1mg/L,悬浮物粒径中值≤1μm;低渗透油藏采用微生物+两级精细过滤的处理工艺;中渗透油藏采用一体化连续流或3级聚结除油+2级过滤的处理工艺;高渗透油藏采用2级多功能过滤的处理工艺。针对特低渗透油藏晋95站采出水处理应用微生物+超滤膜组合处理工艺,应用微生物处理系统可去除大颗粒油脂、硫化物及游离CO₂,其中水中油去除率为92.7%,硫化物去除率为77.7%,游离CO₂去除率为100%,超滤膜处理系统,具有较好的去除悬浮物、小颗粒油脂及硫化物功能,其中悬浮物去除率为98.5%,水中油去除率为99.8%,硫化物去除率为100%。随后,完成水质改善的采出水处理站经过连续运行后发现,部分站采出水处理后虽然能达到相应的水质指标,但处理后常压注水储罐至井口管网逐渐形成CaCO₃沉淀,且短时间含量快速增加,造成水质超标。通过对滤后采出水中矿化度、Ca²⁺、Mg²⁺、硫化物、二氧化碳、氧和碳酸氢根等含量进行定量分析对比,得到矿化度≥10000mg/L且钙镁离子含量≥100mg/L是造成颜色变白、悬浮物含量增加的主要原因。因此,提出了电化学催化氧化处理-分子筛吸附-选择性树脂交换处理工艺,通过室内实验分析,得出1)电化学催化氧化系统,对Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺成垢阳离子去除率为35.5～50.8%;2)在电化学催化氧化系统后斜管沉降罐内投加NaOH100mg/L、Na₂CO₃350mg/L,可使水中Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺成垢阳离子发生化学沉积反应,进一步得到降低去除,Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺成垢阳离子去除率提高为85.9～87.0%;3)分离筛吸附系统中活化沸石,主要针对Ca²⁺离子有一定的吸附去除效果,可使Ca²⁺离子去除量为16.8～20mg/L;4)分离筛吸附系统中活性炭,具有较好的去除水中含油及悬浮物功能,可使水中油控制为0.5～0.6mg/L;去除率为97.7～98.1%,悬浮物控制为1.25～1.26mg/L;去除率为96.6～96.7%,将为离子交换系统进水提供水质保证;5)离子交换系统中D751型大孔聚苯乙烯系亚胺基二乙酸型（[-N-（CH₂COOH）₂]）螯合选择性阳离子交换树脂,具有选择性交换去除Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺成垢阳离子功能,去除率100%。