在油田开发过程中,对于如何更加有效的处理含油污泥,减少其对环境造成的污染一直困扰着各大油田。究其原因,含油污泥中的泥粒径细小,其密度与水密度相近等因素,一直是处理技术需要解决的疑难问题。而在实际操作过程中,旋流器作为处理含油污泥的重要装置,提高其处理效率对于优化油田环境起到重要作用。为此,本文针对含油水的细颗粒污泥,在原有分离装置模型的基础上,设计与优化出能够高效分离细颗粒污泥的双锥分离装置。利用计算流体力学Fluent软件对泥液浓缩用分离装置的初始结构进行仿真计算,并对分离装置腔内的切向速度以及轴向速度进行观察分析,针对其结构的不足达到结构的优化。根据正交试验法,对泥液浓缩用分离装置的各结构参数完成结构优选,通过对正交试验结果的直观分析得出,试验9号为整体试验组中的较优结构,根据各因素指标变化的曲线图,分析得出优选结构,并将优选结构与试验9号进行对比分析,最终得到两者的较优结构。并且,通过对比初始结构和优选结构发现,优选结构无论从固相或液相体积分数分布云图、分离效率,以及压力降来看,均优于初始结构。在优化后的结构基础上,对泥液浓缩用分离装置的分流比和处理量进行仿真计算,确定分离装置的最终操作参数。最后进行室内实验设计得到操作参数明确的高效泥液浓缩用分离装置。并增加电絮凝装置,为旋流分离的可靠运行提供保障。最终为检验泥液浓缩用分离工艺在实际现场应用的可行性,设计出一套针对泥液浓缩的撬装污泥处理装置。