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井下油水分离技术选井条件较为苛刻,系统设计复杂,所以该技术在应用中受到了很大的限制.本文针对井下油水分离系统的设计及诊断方法展开研究,在分析井下油水分离系统流动规律以及各子系统间协调规律的基础上,采用节点分析的方法,建立了电潜泵井下油水分离的设计模型,并提出了采用地面测试数据分析井下工况的诊断模型.对主要影响参数进行的敏感性分析表明,旋流分离器能起到分配能量的作用,是系统协调工作的核心,同时地层产液量、注水启动压力、吸水指数对设计结果也有较大的影响.设计及诊断模型的建立为井下油水分离技术的设计和调控提供了依据,同时也降低了该项技术的应用成本,对该技术的应用推广具有重要意义.