多相流管道中砂沉积会造成管道堵塞、腐蚀、磨蚀等危害,利用管道中的流体进行携砂是目前最经济有效的解决方案,即保证管道内流体速度具有充足的携砂能力,砂粒随流体运动至终端处理设施。针对这一问题,本文在综合国内外管道携砂模型的基础上,通过大量的砂沉积和流体携砂实验,探究天然气凝析液管道中砂粒的沉积规律,研究天然气凝析液携砂特性,扩展流体携砂临界速度模型。主要内容和结论如下:设计并构建气液两相流管道砂沉积实验系统,有效实现了多相流砂粒加入的均匀性。基于该实验系统,分析了天然气凝析液管道中砂粒尺寸与砂粒浓度对砂粒沉积规律的影响,绘制了天然气凝析液管道砂粒运动相图,并给出砂粒各运动状态间的转换机理。采用流体携砂效率作为指标,研究天然气凝析液管道中流体的携砂能力。结果表明,流体携砂效率与粒级携砂效率随折算气速和折算液速的增大而增大,但增长速度逐渐减慢;同一气液速度下,粒级携带率随粒径的增大先增大后减小。临界流速定义为砂粒在管道中保持持续运动的最小流速,探究临界流速的影响因素及机理。研究范围内管道中流型为分层流,随着砂粒尺寸、砂粒浓度及液相黏度的增加,流体携砂临界速度增加。探究天然气凝析液管道流体携砂对压降的影响。结果表明,含砂管道压降梯度明显大于未含砂管道系统,但受砂粒尺寸、砂粒浓度的影响较小。综合国内外现有水力输砂模型、多相流携砂模型的基础上,总结了其建模方式及其优缺点,选取适用性较广的单相流模型,结合特征参数将其扩展至多相流范围。本研究采用真实液速作为特征速度,分别采用管径D、管道水力直径D_H及管道液位高度L_H作为特征长度,对扩展模型进行验证。结果表明,采用管径D作为特征长度时,扩展模型预测结果与实验数据吻合最好。