随着国家天然气工业的快速发展,湿气集输工艺遇到许多问题,其中复杂地形湿气集输管道中的积液问题尤为突出。积液的存在会减小集输管线的过流面积,增加集输管线的能耗,形成地形起伏诱发段塞流,加剧管线腐蚀等诸多问题。因此,开展积液规律研究,揭示积液影响因素,建立积液存在条件下集输管道压降预测模型,预测积液的发生、发展和分布规律,为合理确定清管周期提供决策依据,对气田集输管网的安全高效运行具有重要意义。本文通过采用理论分析、现场试验和数值模拟三者相结合的方法,应用多相流体动力学理论建立湿气集输管路积液预测模型,预测复杂山地湿气集输管路持液率、压降以及温度分布。并通过现场试验对积液预测模型进行验证、完善和改进。开展数值仿真模拟,精细研究积液规律,揭示积液影响因素及沿管线分布特征,计算各条集输管线积液量。在管线累计积液量预测基础上,建立清管周期优化模型,确定最佳清管周期。本文通过建立的集输管网积液预测模型,提出了临界积液量的概念,并预测了7条集输管线积液分布特性和累计规律,研究分析了积液影响因素,考察了起点站和中间站关停对集输管道积液的影响。采用耦合水力、热力计算公式和闭合方程,建立了覆盖分层流、段塞流、泡状流等多种流型的高压、大管径、多起伏湿气集输管路积液预测模型,实现了对持液率、压降、温降以及积液量的动态仿真预测。利用模型预测复杂山地湿气集输管路中流体流型、持液率、压降与入口气量、含液率、压降之间的关系,并采用某气田温度、压力数据对模型进行验证,取得了良好效果。