针对油田现场油砂处理现状，本文进行了集输站含油污砂旋流清洗实验研究并对旋流器内单相流场、两相流场以及固液分离的过程进行了数值模拟。 首先，对自行设计的洗砂水力旋流器进行能耗和分离性能进行了室内试验研究。通过对温度在35℃～43℃，压降范围在0.006～0.25MPa，流量在6.5m3/h～13.5m3/h之间的不同工况采用交叉试验法在海王旋流器和自行设计的洗砂旋流器上分别进行对比试验，分析温度、流量、压降、砂样含油率等因素对油砂清洗效果的影响。在油田现场建设试验装置验证洗砂旋流器的清洗效果。结果表明在试验的工况范围内，自行设计的洗砂水力旋流器在温度为35.5℃，压降为0.29MPa，处理量为11.92m3/h时洗砂旋流器清洗效果最好，将此作为最佳工况。此时经漂洗的底流含油率在5‰以下，远远低于3％的国家环保标准，海王旋流器结果类似只是效果稍差于洗砂水力旋流器。 应用CFD计算Fluent软件，采用雷诺应力模型对洗砂水力旋流器内单相流场进行数值模拟，研究了旋流器内速度场、压力场以及能量场的分布情况；考察了流量，温度，压力等操作参数对旋流器内压力、切向速度、轴向速度、径向速度以及湍动能的影响。经计算旋流器的压降值与实测结果吻合较好，最大相对误差在±10％左右，说明采取该计算方法可以准确预测旋流器内的流场和压降情况。 在单相流场模拟的基础上，液相采用雷诺应力模型，分散固相采用代数滑移混合模型，对旋流器内部固液两相流动与分离进行数值模拟。计算出实验条件下旋流器内固相浓度分布和径向滑移速度曲线，液相的轴向、切向、径向速度分布，对两相流动的流场进行了研究。