深海油气田开发的飞速发展带动了海底集输系统多相流管道离线仿真、在线模拟及水合物与蜡沉积预测需求的增加,而相平衡模拟作为多相流水力计算和流动安全保障分析的基础,其需求也随之增加。本文围绕油气混输管道水热力模拟和流动安全保障对相态分析与计算的需求,在相平衡闪蒸算法、热力学模型、石油流体组分特征化分析等方面展开理论研究与编程实践,并在此基础上开发相态计算软件GetPVT。理论研究方面,本文首先实现了包含基础闪蒸和热力学模型在内的核心相态计算,在此基础上分析现有模型算法的不足并予以改进和增补:分析了基础闪蒸算法在相态判断方面的不足,补充了不涉及相态初判的多相闪蒸算法;针对重烃组分和极性组分,引入PC-SAFT状态方程并针对该模型的函数特征设计求解算法;实现多种重组分特征化方法,在深入探讨组分不连续特征的基础上提出两种针对高温气相色谱模拟蒸馏分析结果的特征化方法,降低组分含量预测误差近30%。基于理论研究和课题组已有成果,开发面向油气混输管道多相流水热力模拟计算和低温高压条件流动安全保障的相态计算软件GetPVT。软件实现基础闪蒸和流体物性计算、组分相态分析、提供水热力计算所需物性参数等基础功能,同时为水合物和蜡析出热力学等理论研究提供数据库支持、基础相态计算和模型测试平台。