常规清管器清蜡时易在其下游形成蜡塞,造成管道堵塞。泄流清管器产生的射流能及时将其下游蜡屑吹散,从而防止蜡塞形成。然而,蜡屑堵塞泄流孔并浸没清管器的事件时有发生,且随着蜡屑与原油不断掺混,清管器前油品物性将发生改变,也可能会影响清管安全。因此,研究泄流清管器清蜡规律以及清管器前油蜡浆液性质对安全清管具有重要意义。首先,对泄流清管器的清蜡机理及受力情况进行了理论分析。给出了泄流清管器有效工作的条件,推导了清管器运行速度与其两端压力差及泄流孔面积间的定量关系;应用牛顿第二定律建立了清管器受力关系式,得出了清管器所受摩擦阻力与过盈量间的定量关系,并证明管壁蜡层抗剪阻力对清管器的运行影响较小。其次,建立了泄流清管器的清管模型。该模型应用了重叠网格技术,并借助UDF接口将动力学控制方程集成到Fluent中来控制清管器的运行,使用该模型可获得清管器的运行速度、受力、流场等参数。模型对清管器速度的预测值与现场实测值的相对误差在10.18%以内。模拟段清管器的运行被划分为初始阶段、过渡阶段以及稳定运行阶段。稳定运行阶段内,清管器的运行速度、所受驱动力以及流场扰动较小。再次,系统研究了旁通率和过盈量对清管器的运行速度、湍流强度以及泄流量的影响,并给出旁通率选择策略。研究表明,清管器运行速度随旁通率及过盈量的增大而减小;球前湍流强度受清管器的影响较大,其大小随旁通率的增大,先增大后减小;清管器泄流量随着旁通率的增加呈现递增的趋势;泄流清管器旁通率的选择应从清管器运行速度、球前湍流强度大小以及泄流量等方面考虑。最后,采用室内实验的方式对清管器前油对管壁沉积物的溶解特性进行了模拟研究。通过控制实验的掺蜡比例、溶蜡温度和搅拌时间等条件,研究了原油对蜡的溶解作用以及形成的浆液的流变特性,并提出了球前原油溶蜡后物性的预测方法。