在海洋油气生产过程中,段塞流是井筒内最常见的流型,具有间歇性和不稳定性。气液两相流的不稳定流动将引起管道振动,尤其对处于海洋环境中的立管,其振动特性变得极其复杂,对海洋平台的生产造成了较大影响。为保证海上油井安全高效生产,本文从气液两相管流出发,通过段塞流动力学及管道流固耦合理论分析,建立段塞流流动模型,应用国内外两组实验数据验证模型的准确性。并结合管道流固耦合振动模型,研究段塞流流动特性和段塞流作用下管道压力波动特性的变化规律,分析管道结构与流体参数对管道系统固有特性的影响程度。综合利用已建模型和多相流动计算方法,设计出适用于海上油气井筒的段塞流预测软件,并用现场生产数据进行段塞流计算结果敏感性分析和油管参数优化设计,验证软件的有效性与完整性。利用某海上油井的基础数据,应用软件分析油井剖面段塞流流动特性变化规律,研究调节井口油压与立管底部注气两种段塞流控制方法,并结合两种方法对油井生产参数进行优化,最终选定井口油压和注气量的推荐参数。研究表明,该方法可以控制段塞流的发生、降低段塞流引发的危害,对海上油井生产参数优化设计具有重要意义。