SAGD工艺作为稠油热采的前沿工艺备受关注,而其采出水的处理以及系统的余热回收利用一直是困扰学者的难题。本文通过对胜利油田新疆新春采油厂的现场调研,并结合国外先进的MVC采出水资源化处理工艺,提出了利用闪蒸工艺处理采出水,具体是将汽水分离器分离的高温高压的盐水通过闪蒸器,利用闪蒸出来的高温高压蒸汽作为采出水T-MVC处理工艺的能量来源,从而实现污水资源化处理以及系统余热回收。闪蒸器作为整个流程的关键设备,其安全性是整个系统良好运作的保证。本文首次使用了四切向入口的旋流设计思路,弥补普通闪蒸器在10MPa巨大压差下的缺陷。参照相关标准,设计出了适用于本文条件下的带夹套的新型闪蒸器,并进行了强度校核。与此同时,本文通过对闪蒸模型的研究,编写了适用于FLUENT软件的闪蒸UDF程序,从而首次实现了对闪蒸过程的三维流场模拟。模拟结果表明,容器的压力和速度场分布十分不均匀,入口接管处出现负压,此处的最大速度约为162.7m/s,这些条件成为了容器的不安定因素。模拟得到的闪蒸率约为29%明显小于理论值。同时研究了不同闪蒸压力下的模拟闪蒸率和理论闪蒸率之间的关系,随着闪蒸压力的增加,模拟闪蒸率越来越小,但与理论闪蒸率的差距越来越小,得到了2-3MPa为较理想的闪蒸压力。针对以上不安定因素,结合压力场的模拟结果,使用了有限元分析软件ABAQUS对整个容器进行了有限元分析。结果表明,容器工作时的最大主应力为253MPa,高出许用应力两倍多,应力较大处分布在手孔和接管与筒壁结合处附近。针对以上情况,本文对容器进行了安全改进,使得容器达到了安全标准。