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天然气作为21世纪的支柱能源,其经济安全输送已成为国内外目前研究的热点。由于管输气态天然气存在基础投入大、运行成本高以及安全风险大等问题,常规管输技术无法满足深水天然气的生产需求。因此,出现了以风险控制为基础的水合物浆体输送技术。然而,目前关于水合物浆体的形成机理、流变特性测试方法、流场发展过程均没有全面的认识和可靠的理论依据,故有必要深入探究水合物浆体形成机理、流变特性及流动规律等基础理论问题,为水合物浆体输送工艺设计提供依据。在充分调研国内外水合物生成及浆体实验的基础上,制定详细的研究技术路线；结合牛顿流体和宾汉流体水平流动的经典压降计算公式,编写VB水力坡降计算模块HSP；以一氟二氯乙烷(HCFC-141b)水合物为研究对象,制备水合物浆体的模拟体系,采用流变学方法与影像分析系统,评价浆体流变特性和微观结构；采用8mm的PP管环路系统,评价浆体管流的堵塞问题；采用HCFC-141b水合物的基本流变参数,结合CFD理论及数值模拟技术,建立2D水平管物理模型与欧拉双流体数学模型,模拟分析10%～40%浆体的紊流规律；应用30%甲烷水合物浆体的流变参数,模拟分析内径为250mm、弯径比为3的竖直弯管的3D流场分布。研究结果表明：动态搅拌制备HCFC-141b水合物浆体颗粒粒径小,分散均匀,浆体粘度和屈服应力均比静态法低；随着体积浓度的增加,浆体粘度增大,浆体逐渐从半透明流体转变为浑浊浆体,牛顿流体转变为宾汉流体的体积浓度在30%～35%之间,当体积浓度高达60%,浆体变为外形似雪的泥状,基本无流动性；管流实验中体积浓度大于35%时,由于屈服应力增加,浆体流动性变差；根据浆体流变曲线线性回归,可得出浆体本构方程及基本流变参数；基于HCFC-141b浆体、长5m的三种水平管流的2D流场分布云图、速度和浓度曲线变化规律图,低浓度浆体的流动发展过程较高浓度快,相同浓度浆体的固相浓度发展过程相对于速度有滞后,但在流动2-3m均达到充分发展,它们的压降与HSP的计算结果较吻合,误差在5%以内；基于竖直弯管甲烷水合物浆体流动3D模拟的纵剖面与管壁流场分布云图,沿管轴各横截面的速度、浓度、压降将随流道的改变而变化,弯管处存在低压区和因横向压力挤压流体而形成的二次流,当流速高于6m/s时固相颗粒浓度在各截面上分布均匀、且流体可视为均相流。