卧底-悬链线立管集输逐渐成为深海油气田开采的主要集输工艺,严重段塞流严重制约着集输工艺及正常生产,这种剧烈的不稳定流动会造成管道剧烈震荡,使管道容易发生疲劳断裂,使分离器发生溢出现象,严重情况下会使泵发生严重气蚀现象和回压升高造成停产或死井现象,因此对严重段塞流进行深入研究尤为重要。以巴西Tupi深海油田为研究背景,针对深海卧底-悬链线立管油气混输系统严重段塞流的诱导因素和生成时机不明确的问题,采用了数值模拟的方法,使用OLGA软件从生产参数和结构参数的角度对严重段塞流进行了数值模拟研究,结果表明:生产参数中的输量、含水率和气液比均对严重段塞流的影响较大,不同参数的影响结果不同;结构参数中的管径尺寸和下倾管角度对严重段塞流的影响较大,而保温层厚度对严重段塞流的影响较小。针对数值模拟结果给出了卧底-悬链线立管内流体的流型,以输量和气液比作为影响因素得出了油田投产初期严重段塞流的流型预测图。采用了理论研究方法,基于动量守恒方程、质量守恒方程和气体状态方程建立了预测严重段塞流周期的纯机械动力学模型,并利用Brill、Schmidt和Tiller的实验和现场数据对模型进行验证,结果表明:该数学模型可以准确地预测出卧底-悬链线立管系统中严重段塞流流型的周期,同时能够解释传统严重段塞流的防治方法是如何起到抑制效果。本文内容研究了卧底-悬链线立管油气混输系统中严重段塞流的诱导因素、生成时机和流型特征,对严重段塞流流型的理论研究与防治具有重要的作用,为油田生产过程中防治严重段塞流提供了理论指导,具有一定的工程应用价值。