钟一华，卿亚丽，杨海川，李璐伶，刘 婷，蒋 鹏

（1.天津大学 管理与经济学部，天津300072；2.深圳市燃气集团股份有限公司，广东 深圳518049；3.广东大鹏LNG公司，广东 深圳518040）

天然气水合物是由甲烷、乙烷和二氧化碳等气体分子与水形成的复杂笼型晶体[1,2]。在油气输送系统中，特别是在高压低温条件下，水合物颗粒极易生成，在流动过程中会不断聚集，最终部分堵塞或完全堵塞管道，造成严重的设备与安全问题[3]。故有必要研究水合物浆液在管道中的流动特性和颗粒行为。

对管道中水合物浆液流动特性的研究主要基于实验和理论计算。Carmargo等[4]在高压（9 MPa）和低温（258~338 K）环路中，对水合物在含沥青质的原油中的形成过程和流变特性进行了实验。之后，Sinquin等[5]利用同样的高压环路，对天然气水合物在油基体系中的流变特性进行了测试，并建立了考虑颗粒聚集和微絮凝破坏机理的水合物浆液流变行为数学模型，该模型已运用在CSMHyK软件中。Gainville等[6]使用IFP-Lyre高压环路研究了水合物浆液在层流和湍流中的压降。Joshi等[7]基于埃克森美孚的高压环路实验装置，研究了水基天然气水合物形成机制。虽然高压环路实验提供了天然气水合物在管道中形成、成核和团聚等信息，但复杂的实验设备和严格的高压条件限制了对水合物浆液在管道流动堵塞方面的研究。利用制冷介质（如HCFC、THF、TBAB和R11）替代碳氢水合物的浆液流动低压实验，逐渐成为研究水合物浆液流动特性和颗粒行为的有效方法[8]。但在实验测量方面也有一定的局限性，如在测量颗粒的体积分数分布和速度矢量分布等方面存在技术困难。……