页岩气的商业化开采是我国平衡天然气供应、降低对国外能源依赖的重要方式之一,波纹板气液分离器因其内部结构紧凑、占地面积小而广泛应用于各大油气田测试平台。在波纹板分离器在设计使用过程中,主要依靠工程设计人员的经验进行选型设计,目前尚无波纹板气液分离器的行业设计标准,波纹板类型繁多并且流体在其内部运动复杂,难以预先评判其分离效果。本文通过对长宁-威远页岩气测试平台分离器进行现场调研后,发现测试期井口采出流体温度较高,初期最高102℃,平均温度达到80.4℃,经平台节流后气液混合流体进入分离设备时平均温度为60.34℃,气流中饱和水含量较大,达到了 3.20g/m3。分离器后平台外输管线积液严重,通过水离子分析确定管线积液来源于分离器效果不理想及饱和水含量变化导致的冷凝水。从动力学理论的角度对携液气流在波纹板分离器流道内的运动做了分析,研究了液滴在分离过程中的运动轨迹,推导了长宁-威远页岩气测试平台波纹板气液分离器分离效率的理论计算公式。使用FLUENT商业软件对平台分离器进行数值模拟发现,长宁-威远页岩气测试平台分离器无法分离5μm粒径以下的液滴,而当液滴粒径大于50μm时,其分离效率能够达到90%以上。通过模拟不同流速、不同板间距时分离器的分离效率得到了分离效率在不同工况条件时的变化规律及效率变化曲线图。综合现场工艺、水样分析实验结果、理论公式数学表达式以及数值模拟结果,提出了降低分离器工作温度与改进波纹板结构两方面结合的分离器优化方案,优化后的分离器运行工况温度由60.34℃降为30℃,由气流温度过高而冷凝的饱和水含量可减少约2.47g/m3。以入口流速4m/s、液滴粒径20μm工况为例,通过改进波纹板结构的优化方式,使分离效率由28.9%提高到了 76.5%。本文对波纹板气液分离器的研究,对今后页岩气开发测试平台分离器的设计、选型具有重要的指导意义,可为波纹板分离器的发展提供参考和帮助。