海上XX油田进入开发中后期,将要接入边际油田开发,生产水量将会持续增加。由于设施设备老化,处理效率下降,而处理量却在不断提高,节能减排任务较重,必须通过设备改造等手段,增加生产水处理能力,降低外排水含油量。因此,开展XX油田生产水处理工艺系统的仿真技术研究、适应性评价、优化方案的分析,对于保证XX油田生产水处理工艺系统的节能高效运行具有十分重要的意义。通过适应性评估分析现有问题产生的原因,应用FLUENT软件进行改造后的流场模拟仿真,提出分离器增设整流器、聚结构件以及提升堰板高度,外排水缓冲罐加装气浮选装置等优化方案,并充分论证改造的合理性,模拟改造后的处理效率和外排水结果。生产水处理工艺系统经改造投产后,对实际生产数据进行分析,并与系统改造之前进行对比,从而再次验证了系统改造的必要性,不但提高了生产水系统的处理量,也提高了三相分离器和外排水缓冲罐的分离效率,为海上老油田的开发生产和节能减排工作提供了可借鉴的经验。