海底多相混输管道内极易形成气体水合物,这会导致油气产品质量降低、管道堵塞以及设备损坏,严重影响管道系统安全生产运行。为有效防治气体水合物的形成与生长,本文对气体水合物晶体的生长过程及其影响因素进行了研究。本文基于相场理论对CO₂水合物晶体稳定成核后的生长阶段进行数值模拟,建立了相场、溶质场、温度场三场耦合的相场模型。考虑到各向异性和扰动的影响,在相场方程中引入各向异性系数和扰动项。采用显式有限差分法对相场和溶质场控制方程进行离散,采用交替显隐式差分法（ADI算法）对温度场控制方程进行离散。将离散方程写进程序,并利用成图软件和数据分析软件实现数值结果可视化。模拟结果表明:扰动、过冷度、各向异性系数以及界面厚度参数均会对CO₂水合物晶体的生长过程产生影响,其中包括对晶体形貌、生长速度、固相分数、溶质场以及温度场分布等的影响。研究发现,扰动会引发晶体的二次分枝,扰动越剧烈,二次分枝越发达;过冷度及各向异性系数的增大会促进CO₂水合物晶体的生长;界面厚度参数的增大会抑制CO₂水合物晶体的生长;上述影响因素均会引起CO₂水合物晶体形貌的改变。本文首次将相场理论应用到国内的水合物研究领域,在模拟中考虑了温度的变化,研究了多个影响因素对CO₂水合物晶体生长行为的影响,得到了逼真的水合物枝晶形貌,为今后探索和研究气体水合物晶体生长规律提供了新的思路和理论依据。