Нефть представляет собой смесь углеводородов, составляющих от 50 до 98% ее массы, остальная доля приходится на неуглеводородные примеси, а также в ее состав входит вода и хлориды натрия, магния и кальция. Нефтепродукты также представляют собой смесь относящихся к разным классам предельных, непредельных и ароматических углеводородов, высокомолекулярных и низкомолекулярных, а также других органических соединений. К ним относятся:
• кислородосодержащие фенолы, кетоны, нефтяные кислоты, простые и сложные эфиры и их соединения со спиртами;
• серосодержащие тиолы и теофенолы, тиоэфиры, теофены и другие сероорганические соединения;
• азотосодержащие пиридины и их производные, амидины, амиды, амидолы и карбазолы;
• смолоасфальтовые вещества, содержащие легкие и тяжелые металлы.
Непосредственно в состав стоков входит: около 23% нефти и нефтепродуктов, а также примерно 35% твердой фазы. Кроме того, состав химических реагентов, входящих в состав буровой жидкости, а также при промывании водой производственных площадок и охлаждении буровых установок, представляет собой многокомпонентную гетерофазную систему, требующую для ее обезвреживания применения разных методик очистки. Туда же входят эмульсии, собранные при аварийных разливах и испытательных сбросах. Они носят общее название «нефтешламы» и собираются в т. н. нефтяные амбары, где происходит их накопление. Однако построенные в середине ХХ в. нефтехранилища сегодня сами являются источниками загрязнения.
Кроме загрязненных буровых стоков существуют еще и условно‑чистые, образуемые при эксплуатации энергетических установок, которые после очистки используются в оборотном водоснабжении. Сточные воды, собираемые в нефтяных амбарах, могут иметь разные значения по ХПК и БПК и зависят от состава растворов, применяемых в технологии бурения. При использовании фенолов значение БПК составляет более 250 мг/л; если в состав буровых растворов входят высшие жирные кислоты, то 100–250 мг/л; при использовании модифицированного крахмала БПК находится в пределах до 100 мг/л.