除油工藝是油田污水處理中的第一階段，油田開采初期，多以自然除油+混凝除油為主，其后隨著各種技術的發展以及污水水質的改變，除油技術也在逐漸改進，目前國內除油階段采用的技術方法主要有：重力式隔油罐技術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。上述幾種除油技術在各大油田有不同程度的應用，同時也取得了較好的除油效果。早在100多年前，在油田污水處理中過濾器就開始得到了應用，開始應用過濾技術的是美國賓西法尼亞某油田。

當時回注水采用的是清水，所以過濾效果也不高，只能滿足中高滲透油層的需要。我國從建國初期就開始應用過濾器于油田污水處理中，國內各大油田所采用的基本都是前蘇聯的砂濾技術和多層濾料技術。所應用的過濾器主要有：清水型粗過濾器，精過濾器，以及污水型過濾器。早期主要以石英砂過濾器為主，其對懸浮物具有較好的去除效果，但除油能力不高。核桃殼過濾器是20世紀80年代中后期在國內發展起來的，核桃殼過濾器的主要優點為濾速高、截污能力強、水洗強度低等，在過濾器反沖洗時輔助以機械攪拌，會使得反沖洗效果更好。