随着油田开发进入中、高含水期后多元化采油方式的推广应用,采出污水不仅在规模上显著攀升,其水质特性也变得更为复杂。以含聚污水为代表,其粘度增加、还原性物质含量增多、油水界面张力降低、乳化油比例上升、油珠粒径变小,处理过程中表现出自然沉降时间延长、滤料易污染、反冲洗周期缩短、处理站淤泥沉积量增加等一系列问题。尤其在薄差油层挖潜开发对回注水质指标要求进一步提高的背景下,对含聚污水处理工艺技术进行优化提效面临着诸多需求与挑战。为此,本文针对沉降后压力式过滤处理单元,通过对含聚污水水质特性的测试分析,从过滤罐布水工艺优化出发,数值模拟研究过滤层滤料填设模式及含聚污水水质特性对过滤流场特征及过滤效果的影响,进而优化含聚污水压力式过滤工艺模式,以为实现油田含聚污水的提效处理及其作为潜在深度水源提供有益途径和依据。含聚污水压力式过滤罐布水单元采用“筛管式”布水可获得更为稳定的过滤性能,来水不同处理量下的过滤轴线压降较“条缝式”布水平均低出30.56%,且优化确定适合于直径为4m规格的“筛管式”布水模式过滤罐的筛管布设数量为“9”。含聚浓度增大,过滤流场压降增大,油珠及悬浮物粒子的分布均匀性下降,过滤流场趋向不稳定特征,且粒料的截污性能随之变差。然而,滤料层填设从均质模式改变为级配模式时,不同含聚污水的过滤流场均向着稳定特征方向演变,污水的过滤性能随之改善,模拟结果表明,含聚浓度增大至820mg/L时,双层级配滤料模式下的除油率和悬浮物去除率分别提高15.58%和18.08%。另外,对普通处理后的含聚污水进行两级深度过滤可依靠水力、界面效应实现进一步的截污,使滤后水质的含油、悬浮物指标均可控制在5mg/L以内。优化确定含聚污水进行两级过滤的工艺模式为“双层级配滤料+三层级配滤料”,模拟结果显示其综合除油率和悬浮物去除率分别达到87.78%和87.11%,是含聚污水经普通处理后进一步进行深度处理的潜在工艺模式。