将油井举升系统与油水旋流分离技术相结合,形成同井注采系统,是油田进入高含水期后提高经济效益的一项新技术。其核心设备水力旋流器是一种利用两相流的密度差,在离心力场中将分散相从连续相中分离出来的一种设备。水力旋流器结构简单、无相对运动部件,具有分离效率高、价格低廉、操作维修方便。采用CFD软件中最精细的雷诺应力湍流模型,基于控制体积法,应用PC-SIMPLE算法,对油水分离旋流器内部流场进行了数值模拟。通过对单相流数值模拟得到旋流器内部流场的速度分布特性和压力分布特性。对油水两相流数值模拟得出了油滴粒径、流量及分流比的变化对分离效率的影响。在流场模拟中考虑了分散油相的流动特性,用计算两相流的湍流数学模型和处理分散油相的方法,研究油水分离旋流器的结构参数对流场和分离性能的影响,对入口、圆柱段及溢流管进行了结构优化。为了验证数值计算结果,对优化后旋流器进行了分离特性实验研究,优化后的旋流单管基本上达到了设计要求的处理能力和除油效率,其分流比也在合适的范围之内。最后介绍了电潜泵井下油水分离系统的结构和工作原理,将优化设计后的旋流器引入系统,并对系统进行了方案设计,包括电潜泵的设计计算以及配套电动机的选型。