在天然气凝析液集输管道中,普遍存在气液两相流动,集输过程中,起伏的地形条件也使气液流动变得非常复杂。由于液相存在,可能在管道低洼处产生液体积聚,甚至堵塞气体的流动,给气田生产带来不利影响。有效预测天然气凝析液管线中的积液情况,才能为积液清除工作提出指导。而气液两相流水力学计算是研究积液问题的核心课题,计算的水力学参数主要是持液率和压降。本文以探究适用于天然气凝析液集输管道的气液两相流稳态模型为目的,主要进行了以下工作:研究稳态机理模型:选用S-T-B流型判别准则进行流型判别,以双流体模型方程为基础,选择气相和液相连续性方程、气相和液相动量方程进行建模。针对分层流、环状流、分散流和段塞流流型特点,分别建立几何结构方程和剪切应力计算方程,剪切应力计算式中涉及到的范宁水力摩阻系数,选用适用性较好的经验关系式进行计算。研究稳态经验模型:选用S-T-B流型判别准则进行流型判别,在水平管、上倾管和下倾管等不同类型的管路中,分别根据流型选用适用模型计算持液率和压降。选用的模型为研究学者结合流动机理,根据实验数据拟合或者总结的经验关系式。提出模型方程计算方法:机理模型方程是非线性常微分方程组,提出四阶龙格库塔方法进行迭代求解,数值算法高效收敛。经验模型中求解持液率的方程属于高度复杂非线性方程,选用二分法进行求解,计算稳定收敛,并且能够使持液率数值控制在合理范围内。二分法求解持液率一般存在重根,选取最小根作为求解结果。提出程序编制方法:编写稳态水力计算程序,程序分为输入、模拟计算和输出三部分,包括初始参数的赋值、网格划分、流型判别、机理模型计算、组合经验模型计算、管段参数传递和结果输出7个模块。利用实验数据进行模型验证和改进:选取帝国理工大学和塔尔萨大学等实验平台上的实验数据对流型判别准则、分层流、环状流和段塞流等计算模型进行验证,发现了模型计算的不足之处。通过对流型判别式中的临界参数进行改进,对分层流模型根据表观气速范围进行模型选择,对环状流机理模型和经验模型进行优选,对段塞流流动参数计算式进行改进等研究得到优化模型。利用实际管线运行数据对优化模型进行验证:选取实际连续起伏的天然气凝析液管线流动工况进行优化模型的验证和评价。利用实际压降数据对优化模型计算得到的压降和多相流软件计算得到的压降进行比较,分析发现,在一定范围内,优化模型和软件能较准确模拟实际的流动情况。利用优化模型进行起伏管路积液特性研究:建立简化的单起伏管路,并利用优化模型进行模拟计算,探究管径、气液比、气体流量和管道倾角等参数对管线内积液量和压降的影响。