随着油田开采时间的增加,逐渐布入注水开采阶段,面临采出液高含水率的问题。实施预分水技术可有效降低后续处理负担,减少能耗及运行成本。管式分离器具备卧式分离器油水分离面积大,以及立式分离器油滴浮升距离大,分离效果好的优点,可以高效实现油水两相的预分离。本文以提高分离效率为目的,使用计算流体力学软件对管式油水分离器内部主要构件进行了设计优化研究,主要的研究内容和结论如下:（1）通过理论研究,建立数值模拟模型。对管式分离器的油水分离方法,原理进行研究分析,明确影响分离效率的因素。建立管式分离器三维模型,选取合理的数值模拟方法,对不同仰角角度以及不同分液竹位置进行了数值模校拟并与现场试验进行对比验。证。（2）分析管式分离器内部构件结构参数对油水分离性能的影响。对油水堰板结构采用正交试验设计了25组实验,通过数值模拟得出分离效率最高组为第16组。研究了堰板各结构参数对油水分离效率的影响程度大小,得到数据分析最优结构参数组（Y组）。（3）对比确定分离器最终优化模型。由于Y组不包括在25组正交实验内,对正交实验中的Y组进行验证试验,证明其可再现性。将第16组和Y组对比,确定了管式分离器最优的结构参数为Y组,与优化前的结构进行对比后发现,优化后分离器“死区”明显减少,分离效率提高了4.81。（4）操作参数对分离效率的影响。采用控制变量法,使用最优模型Y组的结构参数,通过改变操作参数来分析研究不同操作参数对分离效率的影响。分析得到分离器在10%～20%入口含油率范围都可适用、在油滴粒径80μm以上皆有较好分离效果、处理量建议不超过350 m3/d、处理温度建议议在25℃以上。