在对油田油井计量技术现状及存在问题分析的基础上，提出了研制一种小型化高效分离、自动连续稳定运行、准确度高、撬装式移动方便的油气水三相计量装置，实现对油田油井产量（液量、油量、气量）的准确计量。该装置有效解决了目前高含水油井、低产液油井、混串油井、低气量油井、间歇油井的产量计量问题，还可以对油田在用计量装置进行校验，提高在用计量装置的准确性。

流量脉动条件下,对不同长度稳涡罩气液分离器的流场特性进行数值模拟和试验研究。研究结果显示:稳涡罩柱段长度为39 mm的旋流器分离性能最佳,分离效率达到95%,随着稳涡罩柱段长度的增加,分离效率逐渐降低;无罩时分离效率最差,且流场极不稳定,分离效率随时间而波动变化。运用高速摄像技术和室内试验系统进行试验研究,使用高速摄像机对旋流场中的气核形态进行可视化观测,并应用室内试验系统测得不同柱段长度稳涡罩的分离效率,试验效率略低于模

在简谐激励条件下建立了螺旋流道内锥型旋流分离器流固耦合模型,对不同激励频率和振 动幅值下的旋流分离器进行模拟分析,通过室内试验验证了结果的准确性,并给出内部流场的变化 情况和分离效率变化规律.结果表明：在低频（2-8. 5 Hz）激励下,频率对轴向速度和径向速度曲 线的形态变化和极值影响不大,但圆锥段径向速度的极值会随着振幅的增加而逐渐减小;在高频 （15-20 Hz）激励下,轴向速度和径向速度的曲线形态受到破坏.旋流分离器的分离效率在振幅保 持不变时,分离效率随频率增加呈先波形变化后直线下降的趋势;在频率保持不变时,分离效率随 振幅增加均呈下降趋势.在低频低振幅下,旋流分离器的分离效率高于静止状态.

采用射流式试验方法，利用收缩性喷嘴对45#铜，35CrMo合金铜和1Crl8Ni9Ti不锈铜三种材料试样表面进行冲刷试验，选出耐冲刷磨损性较高的材料作为旋流分离器材料，讨论不同冲刷角下该材料的冲刷磨损性能，采用失重法考察每种材料在不同冲刷角下的冲刷磨损率，并用电镜分析材料的冲刷磨损后形貌特征。结果表明：综合考虑材料冲刷磨损性能以及经济条件后选择材料35CrMo，该材料的耐冲刷磨损性随着冲刷角增大先减小后增大，最大磨损速率出现在45°左右，45°以内的小角度冲刷磨损特征主要为切削磨损，冲刷角45°到90°之间冲刷磨损特性主要为局部塑性变形，符合一般的塑性材料的冲刷磨损性能。

旋流器溢流芯管的排气口结构对短路流和分离性能具有较大影响，试验考察了八种不同异形排气口结构对轴流式气液旋流分离器的性能影响，找出了其中最优排气口结构，并进行了初步的理论分析。

针对切流式双入口气液旋流分离器的内部流动特征，利用Fluent软件进行计算分析，重点对分离器内部流动状态及湍流度进行分析，并考察入口流速对主要分离空间流动参数的影响。结果表明，切流式气液分离器内主要分离空间呈明显的组合涡分布，并且轴向零速包络面呈明显柱形，但分离器人口处能耗较大，排气管入口附近紊流现象严重，当入口流速增大时尤为明显。计算结果对气液旋流分离器的结构优化与性能预测具有指导意义。

针对旋流器在井下油水分离的应用过程中，壁面随螺杆泵旋转这一问题，本文基于大涡模拟（LES）方法对壁面旋转旋流分离器内部流场进行数值模拟，并通过LDV测试结果验证了模型的可靠性，得到了壁面旋转旋流分离器内部流场的分布规律。结果表明，正转时，外涡流区的切向速度逐渐增加，内涡流区切向速度增加不明显，轴向速度的变化梯度增大，反转时，影响趋势则正好相反。且旋转效应对不同轴向位置截面的影响并不相同，轴向速度有较明显的差异。