江苏油田属于小断块油田,边远井站较多,分布较散,产出液多采用罐车拉油进联合站进行处理。随着二次采油技术及开发时间的推移,采出液含水率不断上升,不仅使运输成本增加,还加大了联合站设备的负荷。本文针对江苏油田天83站的处理液量小、含水高、气液比小等特点设计出了小型三相分离器。分离器入口采用动能转化型入口构件,将来液动能转化为离心旋转能量,完成气液分离,气相直接排出处理。分离器内部的油水分离不考虑气相的存在,采用沉降罐的分离原理进行了设计。根据天83站的近五年的来液量,预测今后的处理量稳定在250t/d左右。根据据处理量初步确定了分离器的尺寸。在确定了分离器初始设计方案和设计尺寸的基础上,本文主要研究了分离器中布液管和波纹板的工艺设计对油水分离流场的影响。通过模拟对比分离器浓度场优劣,优化设计了布液管和波纹板的结构,找到了油水分离效率最高的结构组合方式,确定了布液管的最优结构。通过最优的布液管和波纹板结构设计,合理布置分离器的其他结构,最终确立了小型三相分离器的设计方案,并投产。通过现场实验,改进了工艺流程,使得小型三相分离器在天83站取得了理想的使用效果。证明了小型三相分离器具有较好的使用推广价值。