普光气田采出水回注面临严峻的形势。回注井回注能力快速降低,新增回注井选址困难、建设费用高。采出水量日益增加,无效回注加大环保压力,造成资源浪费。如能将富余采出水处理达到循环冷却水补充水水质标准后作为补充水回用,不仅可实现采出水零排放,而且可减少从后河的取水量,降低水资源使用费,具有节水减排和保护环境等多重效益。为此,本文在调研国内外气田采出水的处理技术和工程案例的基础上,针对普光气田采出水分布特点、水质以及回注和回用要求,提出了针对普光气田采出水的深度处理工艺路线,并针对具体方案进行了比较分析、综合评估、实验测试和现场工程实施和测试。本文完成主要工作如下:(1)调研了国内外油气田采出水的处理方案,处理工艺,参考装置运行良好的气田采出水工程案例,规划普光气田采出水处理模式,开展普光气田采出水深度处理工艺方案研究。(2)针对深度处理工艺中除硬、降有机物、高压反渗透和蒸发浓缩等主要工艺环节进行了实验测试和优化设计,包括芬顿氧化、臭氧催化氧化、活性炭吸附、树脂过滤、膜浓缩和膜蒸馏,验证了处理工艺的有效性,确定了较优的处理方案和工艺参数,为现场实施奠定了基础。(3)根据普光气田采出水的特点和处理要求,提出了三条深度处理的工艺路线。并通过技术分析和运行成本等多方面综合分析比较,确定了预处理+膜浓缩+压气蒸馏(MVR)的深度处理工艺路线。(4)开展了普光气田采出水深度处理的现场中试和工程实践,并进行了现场工艺优化,设备选型,现场实施和现场测试,取得了符合预期的水处理结果。(5)通过将80%采出水深度处理后回用,仅20%浓水回注,可降低回注成本和水资源使用费用,有效解决普光气田采出水回注能力不足的困难,具有显著的经济效益。(6)减少普光气田采出水对周边环境的污染,符合国家和地方政府关于污染物全面治理、稳定达标排放的要求,取得较好的社会效益。(7)本论文研究成果的实施,可大幅度减少普光气田采出水的回注量,可使回注量从2018～2027年10年的日均注水量1250m3/d,降低到300m3/d。有效保留了普光气田现有回注井的回注能力,保障了普光气田的可持续发展。