油气混输技术在石油工业中正发挥着日益重要的作用.油气混输技术以其高效率、低成本、环境适应性强等特点受到石油工业的广泛重视,世界各国都在对油气输送关键技术进行研究攻关,油气混输技术已成为十分重要的热点课题.油气混输技术的关键性制约难题,是目前还没有根本掌握油气流动的特性以及如何控制混输过程段塞流的发生.为了提高油气混输的效率并减少事故发生,加强对油气混输流动特性的研究具有重要的实用价值.油气混输流动是典型的两相流动,同空气-水两相流动相比,油气混输流动的特殊性在于:受地形起伏影响,混输管道大多是倾斜的;同时,油气混输管道管径较大,一般在 75mm以上.这两个因素不仅使得对油气混输流动特性研究的难度加大,更造成进行该领域研究的实验装置庞大、建设投资大、运行费用高等困难,导致目前对这方面的研究还很不充分.有鉴于此,研究大尺度倾斜管道内油气流动特性对油气混输技术具有极为重要的意义.本文利用大型可倾斜油气水多相流实验模拟装置(内径125mm),通过实验结合理论分析方法探求倾斜管道内油气两相流流动特性,为进一步的深入研究奠定基础.本文的主要研究内容和结果如下:一、对内径为125mm的倾斜管道内油气两相流流型及流型转变特征进行了实验研究,绘制了相应状态下的流型图;并通过改变管道倾斜角度,研究了倾角变化对管内流型分布特征的影响.二、研究了管道倾斜角度、管径以及流体物性对管内两相流流型分布的影响.由于工程实际中各油田在这三个方面存在明显差异,因此研究这些因素对管内流型分布的影响对研究油气混输流动具有重要的意义.本文利用流型预测模型模拟了这些因素对管内流型分布的影响,并和实验结果进行了比较.本文集中研究了液相粘度、气相密度以及液相表面张力三个因素对管内流型分布的影响.上述研究结论不仅为油气混输技术中管道管径及铺设角度的选取提供了理论依据,也为进一步深入研究油气混输管内流型变化提供了参考数据.三、研究了倾斜管道内段塞流的转变速度及其频率特征,并对段塞流控制技术进行了探讨.四、在实验和理论研究的基础上,综合运用小波分析、概率密度函数(PDF)以及神经网络(NN)对倾斜管内油气两相流段塞流流型进行了识别,提出了PDF&NN流型识别方法.