在石油的开采、炼制、加工、运输以及储存等过程中,会产生一种主要的废弃物料——含油污泥,一般是由水、油、砂三相组成的一种十分稳定的乳状液。回收含油污泥中的原油将会产生可观的经济效益和环境效益。油、水、砂三相机械离心分离技术具有能耗低、污染小、操作简单等诸多优点,适合油泥资源化处理工业化应用,本文将对其开展研究。首先,对传统式三相卧螺离心机的结构模型、原理及分离效率进行分析,建立了三相卧螺离心机三维系统总装图,为之后的数值模拟及实验研究提供理论依据。为了能够继续提升三相卧螺离心机的工作效率,在此基础上提出一种带导油孔的三相卧螺离心机,这种结构可以使液相轴向流动,缩短油相流动距离,能够提升分离效率。然后,采用计算流体力学（CFD）软件Fluent三相流Mixture模型,对三相卧螺离心机流域流动情况及分离性能采用数值模拟研究,建立三相卧螺离心机三维流域模型,以及进行网格划分、边界条件和数值设定。通过CFD数值计算,对传统式三相卧螺离心机和带导油孔的三相卧螺离心机分离效率进行比较分析,发现前者出油含油体积分数较低——69%左右,出砂含固体积分数为71%,油相和固相分离效果欠佳;而后者出油含油体积分数在90%左右,出砂固相体积分数约为86%,油相回收率更高,出砂固相也更加干燥。而且在改变操作参数以及物性参数的分离过程中,改进后的离心机的分离效果较传统的离心机均有提升。最后,通过三相卧螺离心机油、水、砂分离实验,研究操作参数、物性参数及结构参数对分离性能的影响规律,与数值模拟研究进行互相验证,为三相卧螺离心机工业生产过程中高效稳定运行打下良好基础。