一种枯竭油藏型储气库大型双筒三级气液分离器，属于应用于枯竭油藏型储气库的大型气液分离器技术领域，包括上筒和下筒，所述上筒和下筒相连，所述上筒包括上筒左腔、上筒中腔、上筒右腔，所述上筒左腔依次连接上筒中腔、上筒右腔；所述下筒包括下筒右腔和下筒左腔，所述下筒右腔和下筒左腔连接；下筒左腔上方的上筒中设置上筒左腔，上筒左腔中设置第一级分离元件，下筒右腔和下筒左腔之间的上方的上筒中设置上筒中腔，上筒中腔中设置二级分离元件，下筒右腔上方的上筒中设置上筒右腔，上筒右腔中设置第三级分离元件。本发明可应用于大型油藏型储气库的地面处理装置，适用大处理量、工况调整频繁、介质组分复杂、含杂质较多的工况。