油田注水开发的原理就是通过向油层注入水，在整个油层内建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力，从而达到：抽稀井网，减少钻井口数；提高采油速度，缩短油田开发的年限；延长油井自喷期；提高油田最终采收率。由于注水工艺容易掌握，水源也比较容易得到，因此油田注水开发的方式迅速推广，成为一种应用最广泛的方法。习惯上将利用天然能量开发油田称为一次采油法，注水开发油田称为二次采油法。研究注水采油技术，我们主要关心一下几个方面的问题：水质、水源、水处理工艺、注水流程、注水井管理等。
（1）注入水水质及水源选择
对油田注水除要求水量稳定、取水方便、经济合理外，其水质还必须符合一定得基本要求：水质称定与油层水相混不会产生沉淀；水注入地层后不会使粘土产生水化膨胀或浑浊；注入水中没有大量的悬浮物且对注水设施的腐蚀性较小；当一种水源量不足，需要第二种水源时，应该首先进行室内试验，证实两种水的配伍性好，对油层没有伤害。
在采用注水技术时，对水源的选择是我们不能忽视的一个重要问题。注水开发油田对水的需求量是巨大的，当采出的污水大部分用于回注油层时，累计所需水量大致为油田原油地质储量的1.5—1.7倍，油田注水实际上就是“以水换油”，能否找到充足的水源，是能否进行注水开发油田的关键。水源选择受油田位置的制约，只有做到就近取水，才能降低注水成本；注水水源的水质处理工艺要简单，最好是不经处理就可以直接采用；在取水的过程中，还必须做到不对水源地的环境造成破坏。
（2）水质处理及污水处理
水质处理是在专门的净化站进行的。来自水源的水进入净化站后，先要经过沉淀池使水中的泥沙和较大颗粒沉淀。经沉淀的水中还含有少量的悬浮物和大量的细菌，去除的简单办法就是过滤。经过滤后的水虽然已经很清澈，但是却有许多我们肉眼看不到的细菌存在其中，这就需要对水进行杀菌处理，最常用的方法是在水中加入杀菌剂。为了防止水中含有的氧气及碳酸气体对注水设备的腐蚀，最后还要对水进行脱氧处理。当水源中含有大量的过饱和碳酸盐时，由于它们极不稳定，当进入地层后由于温度升高可能产生碳酸盐沉淀而使油层堵塞，所以预先需要对水进行暴晒处理将碳酸盐沉淀下来，使水质稳定。经过水质处理的水最后还要进行化验，检查是否符合注水标准。
在注水开发时，注入地下的水以及油层中的水将会随原油一起采出，将这些水（油田污水）回注地层，不仅可以节约用水，而且避免了污染环境，然而这些水中还会有许多浮油和有害物质，要想使用就必须将这些水送入污水处理站进行处理。
地下油水采出后首先要进行脱水处理，使油水分离。分离后的水中仍含有大量的浮油和杂质，污水处理的主要任务就是处理这些浮油和杂质。一般污水处理的过程包括沉降、撇油、絮凝、浮选、过滤、加抑垢剂、加防腐剂和杀菌剂及添加其他化学药剂处理等。化验符合要求后，就可以回注油层了。
（3）注水工艺流程
注水系统是由水源采水系统、注水站、注水管网、配水间和注水泵等基本单元组成。而注水流程是指从注水站到注水井口的各部分组成的、以注水泵压为中心的统一高压注水系统，而注水站则处于注水流程的核心位置。
①注水站
注水站的作用，一是为注水井提供设计要求的稳定泵压。二是连续均匀地向注水井泵送水质合格的注水量。因此，注水站要完成接受水源来水、连续稳定地泵出高压注水、水质检测和简易处理、注水干线计量等工作。
②注水泵
注水站主要设备是高压注水泵和瓦套的大型电动机，国内应用最多的是电动高压多级离心泵，其次是电动柱塞泵，燃气轮机驱动高速离心泵也开始应用。
③配水间
配水间的作用是将注水干线来水通过分水器分流到配水间所辖各注水井，同时完成单井注水量、注水压力的计量和控制以及单井洗井作业。配水间分水器上的压力就是该配水间各注水井实际得到的注水泵压。
④注水井
国内陆上油田注水井口装置多安装的是KYS 25/65型采油树，强度试压50Mpa，工作压力25Mpa，通径65mm，注水井口装置的安装形式多为七阀式注水井口。这是一种非常完善的注水井口连接方法，它能很方便地进行注水井正反洗井，井下测试时不影响正常注水，同时还能较好地适应分层注水的工艺要求。但是七阀式注水井井口使用门阀较多，冬季井口保温困难。根据各油田对注水的不同要求，注水井井口装置形式可以简化为五阀式、四阀式和三阀式。
（4）分层注水技术
在一套开采的层系井网中，经常有十几个或几十个含油小层，这些小层间的渗透率差别很大，有的小层渗透率高而有的却很低。在注水井笼统注水之后，高渗透层吸水能力强，水向前推进的额速度快；而低渗透层的吸水能力差，水线推进速度慢。因此，同在一口注水井中，却形成了各小层之间水线推进非常不均匀的情况。
从采油井方面看，与注水井相连通的高渗透层早已见水，见水层的压力和含水上升，从而干扰和影响了其他小层的出油，其结果是油井含水上升，产油量下降，给油田生产带来了不利影响。为了改善这种状况，大庆油田的石油工作者创造出了一整套分层注水、油水井配产配注，以及注水井调整吸水剖面等工艺技术措施，极大的改善了注水油田开采的状况。
分层注水管柱由井下油管、封隔器和配水器组成，它利用封隔器在油管和管套之间的环形空间将整个注水井段封隔成几个互不连通的层段，在每个层段中都装有配水器，注入水通过每个层段配水器上的水嘴分别注入到各层段的油层中。配水器主要作用是：对于高渗透层，利用配水器上水嘴的节流作用，来降低高渗透层的注水压力，从而达到控制高渗透层吸水量的目的；对于中低渗透层，可以根据各层段计划注水量所选定的水嘴，合理地进行配注，必要还可以提高注水压力，以提高中低渗透层的吸水量。在多数情况下，分层注水将整个注水井段分为3—4级。
（5）注水井调剖
油层是不均匀的，注入油层的水常常有80%~90%的水量为厚度不大的高渗透层所吸收。注水层的吸水剖面很不均匀，且其不均匀质性常常随时间推移而加剧。因为水对高渗透层的冲刷提高了高渗透层的渗透性，从而使它更容易受到冲刷。因此，注水油层常常出现局部的特高渗透性，使注水油层的吸水剖面更不均匀。
为了调整注水井的吸水剖面，提高注水井的波及系数，改善水驱效果，常向地层中的高渗透层注入堵剂，当它凝固或膨胀后，可降低高渗透层的渗透率，迫使注入水增加对低含水部位的驱油作用，这种工艺措施称为注水井调剖。
（6）注水地面系统
注水开发的主要目的是保持地层能量，驱动原油。这就要求注入地层的水要有足够的压力。加压是在注水站进行的。注水站装有多级加压泵，将由管线送来的水进行加压，加压站的控制间和加压管线上装有压力表和流量计，以便随时监测送往各配水间的情况。
配水间是供水站和各油井的分转站，负责将各注水站的来水分别输送到各注水井中。一般一个配水间要负责十几口注水井的配水和注水情况的监测。
注水井的井口是水进入井口的最后装置，实际上它也是一个采油树，它的颜色一般是绿色的。井口装置的主要作用是悬挂井内管柱、控制流水和洗井方式以及井下作业。由于注水压力较高，井口装置要求能承受高压。注水流程具体如下：从水源来的水首先要在净化站净化，净化过的水还要经注水站进行加压，然后再由配水间送往各注水井。从地下采出的污水也要经过污水处理站进行再处理，然后回注地层。（石油知识编辑部）