随着石油的不断开采,我国一些处于开发中后期的油井与“三低”油井,含水率高,含砂等杂质增多,给石油开采、运输、处理以及检测测量造成了很多问题,急需研制和开发高效小型的油气水分离处理装置,应用于油井现场,将原油直接处理。同时进行检测和计量。通过油井现场处理,减少了联合站的压力,节约运输成本,提高了经济效益,具有重要的研究意义与实用价值。本文主要介绍了现有分离器的特点及常用分离器的构造与工作原理,对井场小型立式三相分离器的设计理论和设计方法进行了详细分析,确定了分离器结构与尺寸,并完成了其内部其它构件的设计和选取,实现了井场小型分离系统的整体设计。在气液分离部分,主要利用多圈螺旋管产生的离心力来实现气液的快速分离,文中阐述了螺旋管内气液分离理论与螺旋管设计方法,确定了螺旋管圈数、直径等参数,并利用FLUENT软件,对螺旋管内气液分离进行了适当模拟,验证了螺旋管对气液分离的作用。在油水分离部分,根据常用的分离方法,选用添加化学破乳剂与超声波加热的方法来加快油水的分离,并设计一种新型波纹板机构,利用波纹板本身特性以及其可以运动,促进油水的快速分离,通过对不同的波纹板在不同转速下流场的仿真情况,进行优化与改进,使其分离效果更佳。