（1）物理水处理技术：物理技术的处理对象为污水中的矿物质、大部分固体悬浮物及油类。主要方法包括过滤、浮选、重力分离、离心分离、蒸发及活性碳吸附等。（2）化学水处理技术：化学技术虽然有一些弊端，但仍是目前不可避免的水处理程序。化学法主要是通过添加水处理药剂来去除油田污水中的乳化油等部分胶体和溶解性物质。具体手段有混凝沉淀、化学氧化、离子交换。常用的水处理剂包括絮凝剂、氧化剂、杀菌剂等。（3）物化水处理技术：综合物理技术与化学技术的长处。可以更有效地治理污水，包括浮选法、离子交换法、电渗析等。（4）生物水处理技术：生物法是利用生态系统中的微生物来消除污染物质，通过微生物在一定时间内快速分解污染物，以降低污水中的COD。

传统油田水处理工艺：油田的水处理工艺，其流程一般为“隔油———过滤”和“隔油———浮选（或旋流除油）———过滤”，即通常称为的“老三套”，其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内，此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中，而且效果良好，处理后的水质一般都能达到回注水的要求。三段式污水处理流程的主要构筑物是一次除油罐、二次混凝除油罐、压力过滤罐。

    经过多年的研究应用和发展，国内外针对采油污水的处理尤其在除油、降低COD 方面已取得了多项新技术。在去除污油方面，有三相旋流分离器、高效气浮器、电气浮技术、专项絮凝技术等，在去除悬浮物方面，有吸附过滤技术、连续自动砂滤器、膜分离技术（主要是微滤和超滤）。在去除有机物和盐类方面有：膜技术（纳滤、反渗透）、高级氧化技术（化学催化氧化、光催化氧化、湿式催化氧化、电催化氧化、微波诱导催化氧化、生物酶催化氧化、催化超临界水氧化、超声氧化以及组合氧化等）、生化技术及膜生物反应器等。