在切入式旋流器的基础上，根据油田井下工况，文中提出适用于井下油水分离(DOWS)狭长空间的轴流式旋流器；通过大量的性能对比试验，对轴流式旋流器导向叶片主要结构参数进行了优化。为防止井下分离出的回注水因含砂过高而堵塞井筒，文中提出能够实现分离出的油和固体颗粒混合输出地面的三相分离L-S型串联组合方案，并进行了相关性能及外特性试验研究。在串联组合试验基础上，参照当前油田油井实际状况，设计出能适用于井下工作的井下油水分离器模型装置，并进行了井下三相模拟分离试验和外特性试验研究。 基于大量试验研究结果数据，运用多元回归分析方法，建立了关于设计的井下油水分离器模型装置的流量-压降、压降比-分流比关系的数学计算模型，经验证计算表明计算值与实测值吻合较好，并依此证实了外特性试验的试验结果。本文的研究工作为井下油水分离旋流器的结构改进和工业应用提供了一定的理论依据。