为解决天然气掺氢管道输送过程中的浓度分层问题，提升短距离内的掺混效率，采用计算流体力学方法构建多组分湍流流动模型，对比研究了右旋叶片、交叉叶片及交叉孔隙叶片三种螺旋型静态混合结构的掺混特性、流场演化及压力损失，并以变异系数和掺混均匀度为量化指标进行了综合评价。结果表明，交叉孔隙叶片结构通过旋流+射流+二次流的协同作用，在2 m内能达到工业掺混要求（均匀度≥95%），5 m处的均匀度达到99.66%，浓度混合影响因子为9.14，压力损失为189.3 Pa；旋流+射流+二次流的协同作用是实现短距离高效掺混的核心机制，交叉孔隙叶片结构能够在保证低损输送的同时显著提升掺混效率。研究成果可为静态混合结构的选型提供参考。

利用SPS仿真软件建立正反输仿真模型，对处于低输量工况的阿赛线管道进行正反输运行模拟，并研究了正反输过程中沿线油温随时间的变化规律，以及反输输量对反输温降的影响。结果表明，正输稳态下沿线油温逐渐降低；反输开始沿线油温先降低后升高，达到稳态后油温逐渐降低；反输进站油温先降低后稍有升高，最终趋于稳定；明确了正反输过程中原油最低温度为存留原油被完全推出管道时的进站温度；反输输量越大，反输过程中的最低油温越高，达到反输稳定状态也更快。通过SPS仿真软件模拟分析得出的正反输工艺温度变化可为确定阿赛线正反输运行方案提供一定依据。

油井采出原油中含有泥沙、垢等颗粒物，在管输过程中颗粒物与原油中的蜡分子协同沉积，导致管道输量降低，严重时可能造成管道堵塞，影响原油管道安全输送。对掺垢蜡沉积物进行了屈服应力测试实验和显微特性实验；对室内聚乙烯管道进行了清管实验；基于清管实验结果，利用π定理建立了清管效率预测模型。结果表明，碳酸钙垢对蜡沉积物强度的影响存在临界垢质量分数；沉积物中含垢，会提高清管器的蜡层破坏力和清管效率；通过室内实验和第三方文献实验数据，验证了所建立的模型。