含蜡原油在输送过程中容易在管道内壁上形成蜡沉积层。特别是海底管道,由于海底温度低(深海海床温度大约为4℃),原油在管输过程中,温降较快,油品中的蜡晶容易析出并沉积在管道内壁,造成管道流通面积减小、降低管道输送能力。此外,蜡沉积会引发原油凝胶化,增加了管道的安全隐患,严重时甚至会使管道发生堵塞事故,对生产管理造成巨大的经济损失。因此,在管输过程中,如何预测和控制蜡沉积生成问题,一直是国内外石油工业中的研究热点。研究海底混输管道蜡沉积规律、预测蜡沉积分布情况并制定合理可靠的经济清管周期,有利于保证管道安全运行,节约成本,为指导生产实践提供参考价值。首先引用参考文献中的实验数据,应用OLGA对室内环道油气水三相蜡沉积进行数值模拟。对比不同气、液相折算速率及不同含水率下的平均结蜡厚度,分析OLGA模拟结果和实验结果之间的相对误差,证明了 OLGA模拟油气水三相蜡沉积是可行的。然后应用Multiflash软件根据原油的物理性质,包括实沸点数据、黏度、蜡含量和析蜡点等,将原油由黑油模型转换为组分模型。利用PVTsim中的Wax模块对原油析蜡特性进行调整,主要包括析蜡点、含蜡量等,并生成流体包,为OLGA模拟作准备。通过OLGA建立M-N海底混输管道模型,分别进行蜡沉积单因素和多因素影响分析。单因素影响分析结果表明:入口温度越低、管径越小、输油量越大,平均结蜡厚度越大;出口压力大小对管道结蜡过程影响不大;而含水率越高、气油比越大,平均结蜡厚度越小。根据多因素正交试验分析发现:在研究的5个影响因素中,各影响因素对油气水三相蜡沉积影响的重要程度依次为:输油量>含水率>入口温度>气油比>出口压力。再根据多因素影响分析结果,筛选出油气水三相蜡沉积的主要影响因素。在单相蜡沉积模型的基础上,考虑气相剪切作用和含水率对蜡沉积速率的影响,建立了油气水三相蜡沉积模型。根据M-N海底混输管道在不同工况下的蜡沉积数据,应用非线性回归方法,确定了 M-N海底混输管道油气水三相蜡沉积模型。对比不同工况下,本文模型预测结果与OLGA预测结果的平均相对误差大小为8.71%,证明了本文回归的蜡沉积模型是可靠的。最后通过分析管道的热力成本、动力成本和单位一次性清管成本随蜡沉积厚度变化的规律,以单位管长每输送1t原油所需的成本作为目标函数,建立了清管周期模型,并提出经济清管周期的确定方法。通过matlab软件编程计算M-N海底混输管道在不同工况下的管道蜡沉积厚度分布和经济清管周期。结果表明:输油量越大,蜡沉积速率增大,经济清管周期会缩短;而增大气油比或增大含水率均可以使蜡沉积速率减小,从而延长经济清管周期。根据M-N海底混输管道未来五年配产数据,制定了该管道未来五年的经济清管周期。