在天然气水合物的开采中,水平井可以有效增大接触面积,扩大天然气水合物的分解范围,从而提高产气速率。然而由于天然气水合物藏低温高压的特殊环境,水平井生产过程中,井筒内会发生水合物的二次生成及分解,影响井筒内的流动规律,甚至堵塞井筒。因此,研究考虑天然气水合物相变的水平井筒多相流流动规律,对利用水平井开采天然气水合物藏具有重要的意义。本文在传统水平井筒气液两相管流数学模型的基础上,结合天然气水合物生成/分解动力学模型,建立了考虑水合物相变的水平井筒多相管流模型,并对井筒气液两相流模型进行了验证,验证结果表明:基础数学模型可靠性强,能够保证计算结果的准确性,可以确保基础数学模型上建立的综合数学模型具有一定的可靠性。根据井筒内温度与天然气水合物相平衡温度分布,建立了水合物生成区域的判别方法,并对考虑水合物相变的井筒流动进行规律性认识。研究表明:在同一时刻,当井筒内温度压力条件满足水合物生成所需的温度压力条件时,沿着流体流动方向,天然气水合物在井筒壁面的沉积厚度逐渐减小,井筒有效直径逐渐恢复至原始直径,产气量不断增加;随着生产时间的增加,天然气水合物在井筒壁面的沉积厚度增加,生成区域内井筒有效直径减小。对天然气水合物生成区域规律及不同生产条件下相变对井筒流动的影响规律进行研究,研究表明:在同一时刻下,入口压力越大,生成区域越大,井口环境温度与产气量越大,生成区域越小;不同生产时间不会影响生成区域,但生产时间越长,过冷度越大,水合物越容易生成;水合物的生成导致井筒有效直径变小,水平段压差变大,产气剖面降低,生成区域内气体流动速度变大。