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超高压油气井产出物携带大量的液体及泥砂,不仅影响油气输送而且会对连接设备造成冲蚀磨损,每年都要耗费大量的人力、物力进行防治和研究。为了解决这类问题,本文设计了能进行气液固三相分离的双锥式除砂器,以多相流分离理论为指导,采用CFD数值模拟仿真软件FLUENT研究了该分离器的流场特性,分析影响其分离性能的因素。主要的研究内容和结论如下:（1）本文首先比较了三类三相旋流分离器,选出适合超高压工况的旋流分离器模型。再应用Solid Works软件建立初始模型、Mesh软件进行网格划分、Fluent软件数值模拟。（2）采用Mxiture模型分析了气液相流场分布规律,并比较超高压与常压工况时流场主要物理量的不同。发现超高压工况时,流体在旋流分离器内加速效果更明显,静压梯度更大,有利于分离。（3）在气液两相模拟的基础上加入DPM模型对气液固三相流场进行模拟。分析了单个颗粒与颗粒组的运动轨迹,发现不同粒径、不同入射位置的颗粒运动轨迹都不相同,且在初始模型内部发生了短路流、返混等不利于分离的现象,需要对分离器进行优化。（4）分析比较了5种旋流筒结构的除砂器流场分布情况,发现同等高度的旋流筒其锥度对分离性能影响显著,并选出最优的旋流筒尺寸。在此基础上研究旋流腔直径对分离效率的影响。（5）利用优化后的模型,用单因素法分析不同操作参数（进口流速、颗粒粒径、入口压力）及物性参数(气液体积比Rgl、液砂体积比Rls)对分离性能的影响规律,并得出其最佳数值范围。本文所进行的工作为进一步研究超高压工况下三相旋流分离器的分离机理、分离特性及开展结构优选设计提供了一定的理论基础和借鉴,为现场除砂工艺提供了有益的参考。