相平衡计算是多相流水力计算和分析的基础,而对于海底多相混输管道,高压、低温的环境使管道内有蜡和水合物同时生成的风险,因此相态模拟对于海底管道流动安全保障具有重要意义。本文针对含有蜡和水合物的复杂体系进行相平衡模拟研究,并将研究成果应用至课题组自主开发的相平衡模拟软件中,丰富和完善了该软件的计算功能。理论研究方面,对比分析了基于物料守恒和基于Gibbs自由能最小化的计算方法,创新了集相数判断和闪蒸计算两过程于一体的算法;利用ChenGuo模型和vdW-P模型进行纯水体系、含盐体系和含醇体系的水合物生成条件计算;分别采用ChenGuo算法和基于Gibbs自由能最小化算法开展了油-气-水-水合物复杂体系相平衡计算研究。在上述基础上,结合Yang的蜡析出热力学模型,对蜡和水合物共存体系的相态行为进行计算分析,总结了油-气-水-水合物-蜡复杂多相体系的相平衡规律。软件成果方面,首先完善了课题组相平衡模拟软件中的闪蒸模块,丰富了该部分的算法选择;其次独立开发水合物计算子模块,提供了水合物生成条件和生成曲线预测、水合物临界最低加剂量计算、含水合物体系闪蒸计算等功能。