石油在开采、运输和加工过程中会对环境造成一系列的污染。在采油生产过程中, 含油废水主要来自油田采出水和注水井洗井水。随着油田的不断开采, 采油技术不断发展, 先后经历了一次、二次、三次采油。一次采油靠天然能量为动力;二次采油以人工注水方式来保持地层压力;三次采油是通过改变注入水的特性来提高采油率, 目前油田主要进行二次、三次采油。随着油田的发展, 三次采油开始得到应用, 特别是聚合物驱油得到广泛应用。其本质是为了改善驱油效果, 向水中添加化学试剂, 主要是聚合物、表面活性剂和碱。结果使采油废水的成分更加复杂, 其中含有许多固体颗粒、游离油、乳化油和各种残余助剂, 处理更加困难, 不经过处理直接排放的危害更大, 会导致非常严重的环境污染。若不经处理直接注入地下, 则固体微粒和油珠将堵塞油层毛细通道, 降低油层渗透率使注水处的吸水能力下降, 最终导致采油率的降低。
含油废水被排到江河湖海等水体后, 油层覆盖水面, 阻止空气中的氧向水中的扩散;水体中由于溶解氧减少, 藻类进行的光合作用受到限制;影响水生生物的正常生长, 使水生动植物有油味或毒性, 甚至使水体变臭, 破坏水资源的利用价值;如果牲畜饮了含油废水, 通常会感染致命的食道病;如果用含油废水灌溉农田, 油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面, 堵塞土壤的孔隙, 阻止空气透入, 使果实有油味, 或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢, 严重时会造成农作物减产或死亡。另外, 由于溢油的漂移和扩散, 会荒废海滩和海滨旅游区, 造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌烃, 被鱼、贝富集并通过食物链危害人体健康。因此, 对石油和石化等行业产生的含油废水进行有效处理是极其必要的。