在海上油气开采中,产出的气液混合物常通过混输管网输送至处理终端。受限于海洋环境,管道沿线无法布置测量仪表,从而使瞬态模拟成为流动状态预测的主要手段。在管网的运行中,流体自身的组成变化、多种流体的混合等都会导致管网不同位置的流体组成不一致,因而必须对组分进行追踪,以便准确实施瞬态模拟。因此,本课题开展了天然气凝析液管网瞬态模拟与组分追踪两个方面的研究。首先,针对天然气凝析液单管流动过程中的相变现象,在双流体模型中引入了相变项,构建了考虑相变的一维流动控制方程。从稳态流动出发,以经过任一截面的流体为研究对象,引入流体相平衡中平衡相分率的概念,建立了考虑气液相速度差异的相变模型。将所提出的模型在交错网格上离散,采用一种类SIMPLE算法导出了压力和各相速度的校正方程。最终,基于物性表法,设计了整体的计算流程,形成了天然气凝析液单管的瞬态模拟算法。其次,为将所开发的算法应用于天然气凝析液管网,分别研究了连接点和压力设备两类特殊的结构单元。对于连接点,提出了一种特殊的网格划分形式,在该网格下,质量方程和能量方程可直接进行离散,而动量方程的离散则与普通管道一致。对于压力设备,采用等效的方式,推导了设备前后的压差在动量方程中的表示形式,从而在水力上实现了设备的描述;热力上,从能量守恒的角度出发,计算了压力设备的附加能量。将水力模型与热力模型相结合,实现了压力设备的完整建模。再次,以单相天然气管网为研究对象,研究了流动模拟与组成计算的结合方式:流动模拟提供管网中的流场分布,组成计算则在确定的流场下追踪各组分的运移和混合过程。同时,建立了一套根据当地的压力、温度和组成,实时更新物性参数的算法。最终,将流动模拟、组成计算和物性参数计算三者结合起来,形成了天然气管网的组分追踪算法。最后,将单相管网的组分追踪算法推广至天然气凝析液管网,分别在流动和组分两个层面对气液混输过程中的相变现象进行了描述;将基于气相整体的相变模型细化至各个组分,形成了基于各组分的相变模型;引入了流体的状态方程,用以实时计算各组分的平衡状态;根据流动模拟、组成计算和相平衡闪蒸三者之间的关系,建立了天然气凝析液管网的组分追踪算法。