随着油田开发周期延长,油井生产原油的含水率逐渐升高,对于原油尚未脱水或脱水程度不高的输油管道,尤其是起伏管道,在输送过程中会在管道特定位置形成积水。管道内的积水为管道内的电化学腐蚀以及细菌腐蚀提供了一定的介质和环境,长此以往,便会发生腐蚀,严重影响经济效益甚至人身安全。积水的存在还会直接增加管道维护费用,而且限制管道的运输能力、威胁管道的安全运行。本文通过理论公式、实验和数值模拟相结合的方法对输油管道中低洼处积水的运动特性和油携水问题进行研究。主要研究了在不同管道倾角、不同油相流速、不同积水量等条件下管道低洼处积水随油相的运动情况,分析影响积水在上倾管道中运动的影响因素。通过理论、实验和模拟研究寻找可以将管道中积水清除的临界条件,分别得到了油相携水的临界倾角,油相初始携水和完全携水时的临界流速。运用临界流速与临界倾角计算公式,得到长输管道积水位置预测方法,用该预测方法可通过对现场输油管道中油相携水临界倾角、初始携水临界流速以及完全携水临界流速的分析,预测起伏管道中最有可能出现积水的位置,并将可能出现积水的位置按照积水产生的可能性分为3级,根据可能产生积水的风险等级,采取相应的预防措施,为油田现场输油管道积水清除提供理论指导。