我国多数陆地油田已进入高含水阶段,其中大庆油田含水量高达90%。在提升油田采收率的同时,大量含油污水也伴随产生。在含油量的测量方法中,光学测量具有快速非接触等特点,应用前景广阔。但由于含油污水组分复杂,给含油量测量带来了一定的难度。目前,基于含油污水光学特性的含油量在线测量研究相对较少,其主要问题是缺少含油污水的有效光学特性及其与含油量之间的逻辑关系。选择大庆杏北油田某联合站含油污水作为研究对象,通过测量含油污水透射光谱研究其光学特性,包括光谱特性和光学物性参数。构建双厚度反演模型,计算光学物性参数,分析不同因素对透射光谱及光学物性参数的影响,最后获得了含油污水光学特性与含油量的关系。本文主要的研究内容如下:(1)通过引入当量透光度概念,构建了反演含油污水光学物性参数的双厚度反演模型,并测量蒸馏水光学物性参数验证了该反演模型,实验表明该模型可有效用于求解含油污水光学物性参数。(2)测量了含油污水的透射光谱,分析了温度、p H值和聚含量对含油污水透射光谱的影响。实验结果发现,含油污水透光度随含油量增加而减小;在10-70℃范围内,含油污水透光度随温度升高而增大;当p H值在5.3-11.9范围内,含油污水透光度随p H值呈现无规律变化;当聚含量在0-400mg/L范围内,含油污水透光度随聚含量增加而减小。(3)基于含油污水透射光谱,结合双厚度反演模型获得了含油污水光学物性参数,包括吸收指数k、折射率n和吸收系数α。实验结果表明,k和α随含油量的增加而增大,n无规律;在10-70℃范围内,k和α随温度的升高而减小,n无规律;当p H值在5.3-11.9范围内,含油污水光学物性参数随p H值变化无规律;当聚含量在0-400mg/L范围内,k和α随聚含量的增加而增大,n则无规律。(4)搭建了流动状态下液体透射光谱测量装置,测量了流动状态下含油污水透射光谱,分析了流动状态对含油污水透射光谱的影响。实验结果表明,流动状态变化造成的相对误差较小,最大误差不超过2.5%,说明含油污水静止状态下透光度在误差允许范围内可以用于表征流动状态下的透光度。(5)基于含油污水光学特性,选取254nm和400nm双波段,对含油污水光学特性与含油量进行最小二乘法拟合,包括封装含油污水光学腔透光度、含油污水自身透光度和含油污水吸收系数,最后获得了拟合关系式、拟合精度和拟合误差范围。本文的研究成果可为今后研究含油污水透射光谱,以及发展含油污水含油量在线测量提供一定的理论支持和数据参考。