吴应湘主持研制了集离心、重力、膨胀分离原理于一体的新型油气水高效分离器，随后主持了该类型分离器在华北油田和大庆油田的中试和生产应用。2010年，创造性地设计出轴向导流叶片式油水分离器雏形，经实验室初步试验，证实了基本想法的正确性和用于井下油水分离的可行性。