采出原油经脱水处理后，水中一般含有一定量的油、硫化物、有机酚、氰、细菌、固体颗粒以及所投加的破乳剂、絮乳剂和杀菌剂等化学药剂。在油田的开发进入中、后期以后，油层压力下降很大，通过注水采油是用来维持油层压力的重要手段。大量的采出水外排既造成了环境污染，又浪费了宝贵的水资源。因此，采油废水经处理后回注成为减少环境污染、保障油田可持续开发、提高油田的经济效益的一个重要途径。
废水中的悬浮物和油是采油废水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素，而在除油处理工艺中往往伴随着悬浮物的去除，因此，采油废水的除油问题就成为废水回注处理的一个重要研究课题。由于各油田所处环境不同，油田地层渗透率差别较大，对回注水水质要求不同，国外油田采出水经处理后，主要用于回注，其次用于农田灌溉和用于蒸汽发生器或锅炉给水。由于有时采出水CODcr严重偏高，特别是对于稠油污水、聚合物采出水、高含盐采出水经处理外排时达标率仅为50%左右。也有其它多种原因，致使采出水处理无法再次利用而只能外排。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
国内目前的“老三套”方法虽然有一定的效果，处理后都还存在很多问题，如隔油池只能去除大粒径的油珠，不能去除水中乳化油和溶解油;气浮法要加破乳剂，且油不易回收;活性炭吸附法成本高，活性炭不易再生等;而对于膜法处理则具有效率高、设备小、耗能少、操作简便、易实现自控化，易工业化规模使用等优点，加之国内外对膜法处理油田采出水的研究的重视和深入，膜材料的不断更新，膜成本的逐渐降低，使膜分离技术用于油田采出水的处理成为未来的重要发展方向。同时可以参照中国污水处理工程网其他技术文档。