车城油田属于典型的特低渗透油田，其孔隙度小、孔隙喉道细、孔隙结构复杂、渗透率低。油田前端采用自然沉降、加入化学药剂、气浮等处理方式，后端采用精细过滤对水质进行常规性污水处理，但未能使水质达到注水标准，导致现阶段车城油田每天产出的1,500m 3 污水全部无效回注，造成浪费。为保证油藏压力，防止油藏污染，使车城油田污水水质达到回注标准，最终确定采用油田污水处理主体工艺技术，即微生物处理结合膜过滤技术。通过应用该技术，使油田污水水质达到了Ⅰ级标准，实现了油田污水有效回注，节约了能源，保证了生产。
 
微生物与膜过滤系统高效处理污水
 
将有机物、胶状颗粒物的降解与降低颗粒物径的方法相结合，形成微生物与膜过滤的油田污水过滤系统。污水经过生化处理后，含油物质以及一些胶状颗粒被有效的降解，再通过膜过滤系统进一步过滤掉污水中一些物径较大的颗粒，从而提高水质，满足低渗透地层注水水质的要求。整套工艺由污水预处理系统、冷却系统、生化系统、过滤系统、膜处理系统和污泥排放系统等组成，其中最为核心的工艺是微生物处理与膜处理工艺。
 
对于存在于油田污水内的原油有机物，用专门培养的除油微生物进行降解，转换成二氧化碳和水，不但净化了水质，而且避免了二次污染。膜过滤技术是深度水处理的一种高级手段，根据膜选择性的不同， 可分为反渗透 （RO） 、纳滤（NF）、超滤（UF）和微滤（MF）等。根据车城油田污水水质特点选用超滤膜。超滤膜通常为不对称的多孔膜，表面孔径多为 20~50nm，截留分子质量范围较宽。膜组件采用国际知名品牌的管式膜组件，材质为聚偏氟乙烯（PVDF），具有良好的抗污染性能和很高的膜通量。
 
将微生物处理与膜过滤结合起来，既发挥了各自所长， 又弥补了各自缺陷。一方面微生物反应池中的生物菌群将沉降后的污水降解， 改变水中污泥的特性，同时除去硫化物、铁离子等物质，减少对膜的污染，延长了膜的运行周期，又有利于下一步膜的分离；另一方面膜处理装置采用错流过滤的方式，在膜处理系统内进行泥水分离，将细菌、油类等污染物彻底截留，同时将少部分微生物回流至反应池中，防止微生物流失，增强微生物处理效果。 节点管理法成功实现水质达标
 
“节点管理法”是将污水水质管理点前移至油系统，把油系统和水系统看作一个连续的水质管理链，把起点至终点划分为油区来水、沉降罐出水、微生物反应池出水、膜过滤出水等节点进行管理，每个节点都确定相应的管理指标和管理办法，以达到节点达标的管理目标。
 
通过优化脱水参数，主要包括调节油水界面、调整药剂配方、浓度、优化脱水温度等措施保证油区来水质量，将油区来水含油量控制在300mg/l以内，沉降罐上部收油和底部排泥一直是影响水质的关键环节，2 具 1,000m 3 污水沉降罐中均装有 8 套抽吸式排泥器，通过连续收油每天必须收油 1 次，定期排泥，每月排泥一次，一次排泥 10 分钟，实现沉降罐放水指标。当微生物对油不能有效降解时，膜过滤阶段会使膜通量迅速下降，并恢复困难，因此微生物反应池出口节点含油量控制在 10mg/l 以内；菌群最适生长温度为 30℃，密切观察沉降罐来水温度，温度≥ 35℃时必须启动冷却塔；每天测量 2 次溶解氧含量，根据测量数据调整风量大小，确保 溶 解 氧 含 量 ≥ 2mg/l； 定 期 测 量来液 PH 值，确保来液 PH 值控制在6~9 之间，尤其加密观察油井酸化压裂期间 PH 值变化情况，当 PH 值不满足条件时，启动污水回灌流程；每天测量一次活性污泥浓度，当活性污泥浓度超过 10g/l 时（或污泥沉降比≥ 50%），对生化池进行排污。系统进口含油≤ 100mg/L，系统出口含油≤ 2mg/L，期间不需要添加絮凝剂、助凝剂，每方水可降低药剂投加成本30~40%。
 
2014 年 6 月 微 生 物 + 膜 过 滤 组合工艺在车城油田投产后，系统运行平稳，出水水质稳定，达到了 5.1.1标准，实现了污水全部有效回注。微生物与膜过滤工艺技术，能够保证注水水质的合格率，使污水水质达到Ⅰ级 标 准。 车 城 油 田 日 产 1,500m 3 的污水现在能够全部有效回注，年可节约清水资源 54.75×10 4 m 3 , 节约电量350×10 4 kw·h，节能效果非常显著。另外，技术中的微生物有自己的生存环境，为保证生产平稳运行，须要严格控制污水的温度、盐度、酸碱度，以达到微生物的生存要求。微生物与膜过滤工艺技术具有简单、操作方便、不需要添加化学药剂、运行成本低，产生污泥量少且没有二次污染等多项特点，值得推广应用。