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本发明公开了一种旋流串联双层管式水合物原位分离装置，主要解决现有技术中存在的如何实现双层连续管开采水合物和不能高纯度的分离处理储层中细小粒径砂颗粒等问题。该装置包括外管，套置在外管两端且同时具有射流通道和回收通道的顶部接头和底部接头，设置在外管内部并与外管形成环空管道的内管，串联安装在内管内部且呈多级分离的旋流分离器，设置在外管内并用于同时连通相邻两个旋流分离器和相邻两段内管的中部接头；所述旋流分离器包括溢流口和底流口，多个均匀分布在旋流分离器圆柱段顶部的分离器入口。通过上述方案，本发明达到了利用双层管连续开采水合物混合浆体获的高纯度分离除砂的水合物的目的，具有很高的实用价值和推广价值。