車城油田屬于典型的特低滲透油田，其孔隙度小、孔隙喉道細、孔隙結構復雜、滲透率低。油田前端采用自然沉降、加入化學藥劑、氣浮等處理方式，后端采用精細過濾對水質進行常規性污水處理，但未能使水質達到注水標準，導致現階段車城油田每天產出的1,500m 3 污水全部無效回注，造成浪費。為保證油藏壓力，防止油藏污染，使車城油田污水水質達到回注標準，最終確定采用油田污水處理主體工藝技術，即微生物處理結合膜過濾技術。通過應用該技術，使油田污水水質達到了Ⅰ級標準，實現了油田污水有效回注，節約了能源，保證了生產。
 
微生物與膜過濾系統高效處理污水
 
將有機物、膠狀顆粒物的降解與降低顆粒物徑的方法相結合，形成微生物與膜過濾的油田污水過濾系統。污水經過生化處理后，含油物質以及一些膠狀顆粒被有效的降解，再通過膜過濾系統進一步過濾掉污水中一些物徑較大的顆粒，從而提高水質，滿足低滲透地層注水水質的要求。整套工藝由污水預處理系統、冷卻系統、生化系統、過濾系統、膜處理系統和污泥排放系統等組成，其中最為核心的工藝是微生物處理與膜處理工藝。
 
對于存在于油田污水內的原油有機物，用專門培養的除油微生物進行降解，轉換成二氧化碳和水，不但凈化了水質，而且避免了二次污染。膜過濾技術是深度水處理的一種高級手段，根據膜選擇性的不同， 可分為反滲透 （RO） 、納濾（NF）、超濾（UF）和微濾（MF）等。根據車城油田污水水質特點選用超濾膜。超濾膜通常為不對稱的多孔膜，表面孔徑多為 20~50nm，截留分子質量范圍較寬。膜組件采用國際知名品牌的管式膜組件，材質為聚偏氟乙烯（PVDF），具有良好的抗污染性能和很高的膜通量。
 
將微生物處理與膜過濾結合起來，既發揮了各自所長， 又彌補了各自缺陷。一方面微生物反應池中的生物菌群將沉降后的污水降解， 改變水中污泥的特性，同時除去硫化物、鐵離子等物質，減少對膜的污染，延長了膜的運行周期，又有利于下一步膜的分離；另一方面膜處理裝置采用錯流過濾的方式，在膜處理系統內進行泥水分離，將細菌、油類等污染物徹底截留，同時將少部分微生物回流至反應池中，防止微生物流失，增強微生物處理效果。 節點管理法成功實現水質達標
 
“節點管理法”是將污水水質管理點前移至油系統，把油系統和水系統看作一個連續的水質管理鏈，把起點至終點劃分為油區來水、沉降罐出水、微生物反應池出水、膜過濾出水等節點進行管理，每個節點都確定相應的管理指標和管理辦法，以達到節點達標的管理目標。
 
通過優化脫水參數，主要包括調節油水界面、調整藥劑配方、濃度、優化脫水溫度等措施保證油區來水質量，將油區來水含油量控制在300mg/l以內，沉降罐上部收油和底部排泥一直是影響水質的關鍵環節，2 具 1,000m 3 污水沉降罐中均裝有 8 套抽吸式排泥器，通過連續收油每天必須收油 1 次，定期排泥，每月排泥一次，一次排泥 10 分鐘，實現沉降罐放水指標。當微生物對油不能有效降解時，膜過濾階段會使膜通量迅速下降，并恢復困難，因此微生物反應池出口節點含油量控制在 10mg/l 以內；菌群最適生長溫度為 30℃，密切觀察沉降罐來水溫度，溫度≥ 35℃時必須啟動冷卻塔；每天測量 2 次溶解氧含量，根據測量數據調整風量大小，確保 溶 解 氧 含 量 ≥ 2mg/l； 定 期 測 量來液 PH 值，確保來液 PH 值控制在6~9 之間，尤其加密觀察油井酸化壓裂期間 PH 值變化情況，當 PH 值不滿足條件時，啟動污水回灌流程；每天測量一次活性污泥濃度，當活性污泥濃度超過 10g/l 時（或污泥沉降比≥ 50%），對生化池進行排污。系統進口含油≤ 100mg/L，系統出口含油≤ 2mg/L，期間不需要添加絮凝劑、助凝劑，每方水可降低藥劑投加成本30~40%。
 
2014 年 6 月 微 生 物 + 膜 過 濾 組合工藝在車城油田投產后，系統運行平穩，出水水質穩定，達到了 5.1.1標準，實現了污水全部有效回注。微生物與膜過濾工藝技術，能夠保證注水水質的合格率，使污水水質達到Ⅰ級 標 準。 車 城 油 田 日 產 1,500m 3 的污水現在能夠全部有效回注，年可節約清水資源 54.75×10 4 m 3 , 節約電量350×10 4 kw·h，節能效果非常顯著。另外，技術中的微生物有自己的生存環境，為保證生產平穩運行，須要嚴格控制污水的溫度、鹽度、酸堿度，以達到微生物的生存要求。微生物與膜過濾工藝技術具有簡單、操作方便、不需要添加化學藥劑、運行成本低，產生污泥量少且沒有二次污染等多項特點，值得推廣應用。