高浓度石油污染土壤已成为油田重要环境问题之一。目前常用技术包括热脱附、化学清洗和生物降解等。采用热脱附技术可以实现土壤中有机污染物的高效脱附,但相比其他技术,热脱附的能耗高且对物料要求严格。本研究将清洗与热脱附两个单项技术耦合联用,通过设置清洗预处理工艺,减少进入热脱附的土壤物料数量,并将土壤调整至热脱附最优物料参数,从两方面解决能耗问题。本文选用国内某大型油田污染土壤作为实验土样,通过对污染土壤的赋存特征测定实验和清洗-热脱附耦合修复实验,首先对各粒级污染土壤的理化性质特征、石油及各组分的分布进行分析;其次研究清洗药剂配方和清洗参数等条件对土壤各粒级脱附效果的影响;最后考察热脱附参数对全粒级未处理土壤和清洗后的细颗粒土壤脱附效率的影响。在获得工艺参数后,开展工业现场试验,对耦合工艺现场参数和成本进行验证。得到主要结论如下:（1）土壤在各粒径下分布不均匀,属于砂土性质。土壤总含油量为9.07%,细颗粒土壤的石油烃吸附比例相对稍高,粗颗粒土壤对石油类的吸附以表面粘附为主,而细颗粒还有内部的浸润等现象存在,较难脱附,砂质组分和粘质组分应采取不同修复技术。（2）复合药剂洗脱效果较好,加热温度70℃、清洗时间60 min、固液比1:6、二次回注、回用比例30%效果最佳,最优参数下土壤石油类总去除率为89.56%,其中,大粒级砂质组分去除率较高,分别达97.21%、96.95%和92.51%,而小粒级粘粒组分去除率较低,为79.83%。清洗后大粒级土壤含油量0.45%符合标准,小粒级含油率高于2.0%（我国部分大型油田的油泥及污染土壤的处理标准）需进一步处理。（3）在加热时间210 min、加热温度450℃、初始含水率15%、升温速率10℃·min-1条件下脱附效果最佳,清洗后细粒级土壤比原土壤脱附效率高,最优参数下两种土壤脱附率分别为99.21%和98.53%,修复后小粒级含油率为0.02%,满足耦合修复目标。（4）现场最优参数下,清洗修复后约60%质量的土壤可沉淀分离出,石油烃含量1.23%,其余40%细颗粒土壤以泥浆态输出,经过压滤脱水并晾晒后进行热脱附,石油烃含量0.48%。清洗-热脱附和单纯热脱附工艺相比,吨土壤修复能耗前者比后者降低了13.12%。