以油气水多相流动理论及规律为研究对象,开展内部流动介质为油气水多相态对气固耦合模型的影响分析,研究内容包括湿天然气安全输送技术研究,多相流混输设备研制,多相流动规律与技术研究。研究针对复杂地形条件下湿天然气气田的地面集输系统,耦合热力学模型、水力学模型和水合物模型,并通过大量的室内实验和现场实验,筛选和新建了适合于我国复杂地形条件下的湿天然气集输水力计算模型的闭合关系式,形成了完整的用于湿气管道水力计算的仿真软件,对集输管线内压力温度变化、积液量变化以及水合物的形成等进行了预测,并提出了相应的控制措施。针对湿气输送中的腐蚀风险,制定了缓蚀剂应用方案,进行了缓蚀剂优选。形成了用于复杂地形湿天然气田集输的新工艺和新生产模式。针对段塞流捕集器设计参数复杂、难度大,目前国内尚无具有独立知识产权的段塞流捕集器产品,国内油气田应用的段塞流捕集均为国外设计和制造生产,进口段塞流捕集器价格昂贵的问题,通过开展混输管线段塞流参数变化规律研究,编制段塞流捕集器设计规则,建立捕集器系统的优化数学模型,独立设计并优化了段塞流捕集器的结构与尺寸,完成了段塞流捕集器装置国产化研制及加工制造。针对国外多相流软件的不足之处,基于扩展的双流体模型,建立了含水原油-气多相流瞬态模型的基本方程。在基本方程中,考虑了气相中夹带的液滴以及液相中夹带的气泡。从气液流型判断和油水流型判断两方面建立了混输动态模型的流型判断准则。针对各个流型给出了相应的计算闭合关系式,形成了含水轻质原油-气混输动态模拟的闭合关系模型。并通过大量的室内实验和现场实验,筛选和新建了适合于中轻质原油包水乳状液粘度计算模型和转相点含水率计算模型。对建立的模型进行了实验验证,根据实验结果对流型判断和水力计算算法进行了修正。开发了含水原油-气多相混输工艺计算的仿真软件。