在油田开发早期，油层深度比较浅，开采出来的液体基本为原油，温度一般为18～22℃。随着石油工业的飞速发展，开发油井的深度越深，采出液的温度越高，采油的深度增加到2000～4000米时，采出液到达井口时的温度也升高到60～80℃。采出液不仅含有原油，还含有大量的水，必须在地面上将水从采出液中分离出去才能获得生产所需的原油。虽然在对采出液进行油水分离时，已经将温度降低了很多，但分离出来的含油污水温度仍然很高。
以胜利油田的某生产区块为例，这里产生的含油污水在夏季时温度能有57℃，冬季时温度也可以达到53℃。按照普通油田日产含油污水30万吨来估算，每天处理这些含油污水所需的能耗不低于15万千瓦时，相当于360吨原油全部燃烧的热值，CO2排放量达1134吨。如果能从含油污水中提取5℃的热量，回收的能量就相当于10万千瓦时左右，这可以抵消60％～70％的污水处理能耗，也会大幅减少碳排放。
近年来发展起来的热泵技术，就是一种能从污水中回收热量的好方法。2000年以来，多家油田逐步采用热泵技术来回收采出液的余热，用于生产过程中原油加热、管道伴热，或者生活中的冬日采暖等，但由于技术条件与设施配套不足等问题的限制，这种做法未被普及。2022年6月，生态环境部、国家发展改革委等7部门联合印发《减污降碳协同增效实施方案》，指出要推进污水处理厂节能降耗，推广污水处理厂水源热泵等热能利用技术。油田企业由此加快了含油污水余热利用项目的建设步伐。
中国石油从先导试验中积累了诸多经验，不断地扩大工业化规模，项目设施采用的热泵功率从2．5兆瓦发展到4兆瓦，污水的日处理量从0．5万立方米增加到3．45万立方米。在2022年新建的大庆油田含油污水余热利用工业示范中，采用3台4兆瓦吸收式热泵设施，每日可以从3万立方米污水中提取余热，每年可以节约天然气量330．65万立方米，减少碳排放量1．14万吨。因此，将油田污水中的余热回收，对油田企业实现节能减排的意义非常重大。