本发明提供了一种原油油水分离装置，属于原油处理领域。其技术方案为：一种原油油水分离装置，包括储油罐，侧壁上部设有出油管及出油阀，侧壁下部设有排水管及排水阀，侧壁下部还设有进油管和进油阀；所述储油罐内部设有空心管，所述空心管上滑动设有浮力加热器，所述浮力加热器包括安装架以及设置安装架上的加热盘管，所述加热盘管的两端均连接有软管，所述软管分别连接设置在所述储油罐上的换热进水口和换热出水口；所述安装架的下方设有若干浮力组件，使得所述浮力加热器悬浮在液面上。本发明的有益效果为：能够在流动过程中进行油水分离，同时还减少了对无用水量的加热、输送造成的大量能量浪费，整体结构具有简洁、高效、节能的特点。