西北油田的碳酸盐岩储层为高含硫油气层，稠油中硫化氢含量为1500~2000毫克/升，无论是原油还是伴生气和天然气，均高含硫化氢、有机硫及重烃，因此，脱硫工艺和油田开发技术是同步攻关的。30多年来，随着一大批技术研发和引进，油气和其他副产品均达到国家规定的安全环保标准。西北油田脱硫技术从无到有、从弱到强的发展过程，既是我国石油行业升级的缩影，又是中国石化“能源至净、生活至美”品牌承诺的体现。
从新技术的视角审视曾经和目前正使用的以溶剂萃取和吸附脱硫为主要工艺的技术方法，还是存在着缺陷和不足，如溶剂萃取脱硫过程能耗大，油品收率低；吸附法中吸附剂的吸附量小，且需经常再生。可以预见，未来，在新技术的加持下，脱硫专业有望开辟出一条全新的道路，脱硫工艺也将更经济、环保，处理能力也会更强大。
研制新型高效化学脱硫剂是正在进行的工作。目前常用的脱硫剂大多是水溶性的，且只能通过化学反应固定原油中的硫化物，难以将其从原油中彻底除去。可向金属盐，特别是金属异链烷烃中加入支链脂肪酸，研制一种新型脱硫剂。在研制过程中，还需要综合考虑气液比、接触时间、原油的化学成分、pH值、温度等因素的影响，进行大量实验室调配和现场试验评价。
生物脱硫技术现在进入最后攻关阶段。生物脱硫又称生物催化脱硫（BDS），是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。它是以自然界产生的有氧细菌与有机硫化物发生反应，将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐转入水相，而BDS的骨架结构氧化成羟基联苯留在油相，从而达到脱除硫化物的目的。该技术不仅可大幅降低生产成本，而且生成的有机硫产品的附加值较高。同时，BDS还可与催化吸附脱硫组合，是实现原油深度脱硫的有效方法。
物理方法和化学方法相结合，甚至用物理方法替代化学方法进行脱硫，从而进一步提升环保水平，已成为大势 。比如，目前已有初步成果的超声波氧化脱硫技术和光、等离子体脱硫技术。前者是在超声波的作用下，使气相和液相迅速转换，让一些严格的反应条件变得更加简单和容易，脱硫成本较低、脱硫率很高；后者则是用紫外光照射及等离子体脱硫，氧化能力很强，催化剂的成本也低。
