含油泥砂是石油开采、炼制、储运与含油污水处理过程中固体废弃物,含大量有毒有害物质,年产量大,对环境危害极大,同时又具有资源回收价值。因此,含油泥砂的处理、处置引起研究者的广泛关注。本文以取自胜利油田的两种含油泥砂——SLYT1#（油基泥浆废弃物）和SLYT2#（胜利油田堆放场油泥）为研究对象,对样品物化特性进行分析。采用“化学热洗+超声破乳”工艺脱除含油泥砂中油分;采用化学混凝和超滤分离含油泥砂中水分;采用化学浸取法,提取泥砂中重金属Zn。得出以下结论:（1）2种油泥组分差异较大,SLYT1#含油率18.14%,SLYT2#含油率高达51.84%,均具有回收价值。SLYT1#重金属中Zn含量达4870 mg/kg,严重超标;SLYT2#重金属中Zn含量1960mg/kg,仅满足《农用污泥中污染物控制标准》B级标。SLYT1#可溶性盐含量638μs/cm（25℃）,可溶性COD含量15400 mg/L,pH 7.4,土壤显酸性;SLYT2#可溶性盐含量3.72 ms/cm（25℃）,可溶性COD 20820 mg/L,pH 8.34,土壤显碱性。SLYT1#油相成分主要为轻质油,饱和分含量79.4%,回收油品好,较易从多相体系分离;SLYT2#油相以重组分为主,胶质、沥青质含量高,分离较困难。SLYT1#固体颗粒粒径较小,易被原油乳化;SLYT2#固体颗粒较大。（2）通过药剂筛选和单因素试验确定破乳剂QZ-A01作为清洗剂。通过正交试验确定除油效果影响因素大小为:功率>温度>时间,功率为显著性影响因素。SLYT1#最佳工艺为60℃,时间40 min,超声功率240 W,除油率达89.6%,残油量能够满足《油田含油污泥综合利用污染控制标准》（DB23/T1413-2010）中筑路要求,回收率87.1%;SLYT1#最佳工艺为60℃,时间40 min,超声功率240 W,经二次清洗,残油量能够满足《油田含油污泥综合利用污染控制标准》（DB23/T1413-2010）中筑路要求,回收率达88.3%。（3）水相分离最佳工艺条件为:pH值调至7～8,药剂投加量为250mg/L,搅拌转速设为100r/min。（4）采用化学浸取法脱除泥砂中重金属Zn,单因素实验确定:SLYT1#最佳工艺为温度30℃,药剂浓度40 g/L,pH值为3,重金属Zn的去除率84.7%,处理后满足《油田含油污泥综合利用污染控制标准》（DB23/T 1413-2010）筑路要求;SLYT2#最佳工艺为温度30℃,药剂浓度30 g/L,pH值为3,重金属Zn的去除率61.6%,处理后满足《油田含油污泥综合利用污染控制标准》（DB23/T 1413-2010）筑路要求。