柱状气液旋流器具有体积小、结构简单、能耗低、质量轻、应用方便、处理量大、分离效果稳定等优点，具有广阔的应用前景。带有锥式内芯的柱状气液旋流分离器（内锥式柱状气液旋流分离器）是在柱状气液旋流分离器的基础上研究得出的一种新结构的高效离心分离设备。本文针对具有锥式内芯的柱状气液旋流分离器在油气田采出液处理中的应用可行性进行了研究。根据现今油气田采出液含气量大这一趋势，结合原有气液旋流分离器的结构，确定旋流分离的新方案，检测分离气体效果。本文以常规柱状气液旋流分离器为研究参考的对象，通过数值模拟来进行计算仿真和结构优化设计，采用雷诺应力湍流模型，应用SIMPLEC算法，得出了气液两相的压力降分布特性和分离效率特性。利用数值模拟得到的结果，分析带有锥式内芯的柱状气液旋流分离器分离气液混合物的效果，并进行了逐步的结构改进，得到了带有锥式内芯的柱状气液旋流分离器的合理结构模型。根据模拟分析的结果制造了试验样机。通过对新结构的柱状气液旋流分离器的实验研究，与数值模拟的结果进行对比，证明了通过模拟对柱状气液旋流器进行优化设计是可行的，所设计的新结构样机所选用的优化参数是合理的。本文研究内容为进一步研究气液旋流分离器的分离机理及开展结构优化设计提供了一定的理论基础。