目前油田开发已步入三次采油阶段，特别是三元复合驱显著的增产效果使其被广泛运用，但原油的高含水量导致油田采出水产量增加，为了增产增注所加入的各种化学药剂（碱、聚合物和表活剂等）导致O/W型乳状液乳化严重油水分离困难。这种采出水直接外排不但破坏环境而且浪费原油，用于回注水质又不符合标准。因此，治理三元复合驱采出水变得必不可少。一般破乳方法存在破乳效果低、能耗大、费用高等缺点，因此找到一个廉价、高效、低能耗的破乳方法尤为重要。本文首先对三元复合驱采出水特性进行分析，并以二氧化氯做化学药剂进行氧化破乳研究，其中考察因素包括二氧化氯浓度、初始pH值、反应温度和反应时间，然后建立正交试验确定最优反应条件，总结分析二氧化氯的破乳机理，最后检测处理后采出水的腐蚀性以及二氧化氯的杀菌效果，对现场工艺流程提出合理的优化建议，对二氧化氯的应用进行综合分析和研究。研究结果表明，三元复合驱的采出水具有碱性大、矿化度高、粘度高、乳化严重、硫酸盐还原菌超标和易结垢的特性。正交试验优选的最佳反应参数是，体系中二氧化氯浓度为40mg/L，初始pH值为6，在55℃下反应2h后，除油率可达91.8%，降粘率可达90%以上，硫化物含量符合回注水指标，可见二氧化氯破乳明显且高效。二氧化氯的破乳机理研究可知，二氧化氯能够氧化O/W型乳状液中的聚合物、FeS等固体颗粒和阴离子表活剂，其结果是降低采出水粘度、破坏油水界面膜、促进油水聚并最终实现破乳。当pH=7~11时，破乳后的采出水腐蚀率＜0.076mm/a符合油田用水控制标准，低剂量的二氧化氯（2mg/L）杀菌率可达100%，对现场的安全性和应用性良好。