气体驱油技术在稠油开发中应用广泛,稠油溶气后被举升至集输管道中,由于压力的降低而逐渐析出气体,研究溶气稠油的流动特性对管道实际运行具有重要的指导意义。本文对溶气稠油的流动特性进行了深入研究,主要研究内容及结论如下:自行设计并研制了无泵剪切驱动的高温高压实验系统。该系统可完成溶气稠油配样、溶解特性测试、流动特性测试、蜡沉积测试、停输再启动测试等研究,具有无泵剪切、流程多变、流动稳定的特点,解决了传统实验装置中剪切速率无法量化的问题,可更准确地反映流体真实的管流状态。基于对CO₂溶解特性的研究,结合实时取样、显微拍照、差压波动分析等方法,研究了溶气稠油在水平管内的流型演化过程。结果表明,溶气稠油的流型在低溶气量下主要为溶气稠油单相（OSG）、溶气稠油-微气泡分散体系（dispersion system of OSG）,高溶气量下开始出现间歇流（G/O intermittent）。随着溶气量的升高,流型转换界线逐步向高压力推移。此外,由于稠油粘度较高,流型受温度、流速的影响相对较小。在流型及流型转换研究的基础上,分析了溶气稠油在水平管道中的压降特性及其表观粘度的变化规律,建立了流变模型。结果表明,溶气稠油管流发展受压力的影响较大,受温度和流速的影响相对较小。对比不同状态下溶气稠油的粘度可知,微气泡的降粘效果低于稠油溶气的降粘效果。分析不同工况下体系的粘度可知,高溶气量、高温、高压、适当流速有利于溶气稠油的输送,且系统压力在饱和压力附近时,体系粘度最低。采用幂律模型描述流体流变性,建立了稠油、溶气稠油、溶气稠油-微气泡分散体系的表观粘度方程,并进一步将泡沫质量与分散体系的流变指数、稠度系数相关联。利用实时取样与显微拍照的方法研究分散体系中微气泡的变化特性。结果表明,静置条件下溶气稠油脱气后会形成近似蜂窝状的结构。微气泡粒径统计结果表明其分布近似服从高斯分布规律。分析微气泡粒径变化规律可知,其随压力、流速的升高而降低,而温度对其影响较小。将微气泡特性进一步与体系粘度相关联,发现小粒径、大数量的微气泡有利于体系粘度的降低。基于Einstein硬球模型及Mitchell常规泡沫体系模型,考虑溶气量及微气泡对分散体系粘度的影响,建立了溶气稠油-微气泡分散体系粘度预测模型。该模型可为工程实践提供理论指导,对完善多相流理论具有重要意义。