在海洋油气开采系统中,由于存在大量的输量变化、开井关井等操作,立管系统内多相流动常处于严重段塞流工况。严重段塞流会给海上油气集输系统的设计、运行及管理造成巨大的困难。本文使用OLGA软件对下倾管-立管系统进行了严重段塞流模拟,并与课题组已有严重段塞流实验数据进行对比分析。在水平-下倾-立管实验系统上开展了分离器控制操作与上游多相流动特性内在关联的实验研究。针对模拟结果,主要从严重段塞流流型分类、周期特性及压力特性三方面与实验数据进行了对比分析研究。模拟结果与实验数据在严重段塞流特性规律方面表现出了良好的一致性。模拟结果发现了与实验研究相近的严重段塞流流型分类。模拟和实验所反映出的严重段塞流周期随折算气液速度变化的规律大致相同。只是,实验中,严重段塞流的周期值随折算气液速度的增大均快速减小;而模拟时,严重段塞流周期值随折算气速的增大而快速减小,随着折算液速的增加却减小缓慢。模拟和实验反映出的严重段塞流压力特性在下倾管-立管系统上有所差异,但在加水平管的下倾管-立管系统上却完全一致。总体上,使用OLGA软件进行立管系统严重段塞流的模拟预测是完全可行的,尤其对于一些特性规律的探寻和研究非常有益。通过对比分析,选取分离器定压力控制方案进行实验研究。指出单独的分离器液位控制并不会对系统上游多相流动产生明显影响,但有益于分离器的正常运行及压力控制。随着分离器压力的升高,立管中部压力尖端部分明显缩小,压力的最小值逐渐上升,压力的波动幅值逐渐缩小,严重段塞流液气喷发时,立管内气液相间滑移加剧,立管内气液流动型态从一个大的长气柱高速通过立管逐渐演变成若干个长短不一的气弹在立管中缓慢前行。分离器压力控制策略对系统上游严重段塞流的抑制效果与折算气、液速度的相对大小有关;而与折算气液速度值的绝对大小关系不大。