清管作业是油气管道流动安全保障的重要一项维护工艺。在我国开采的多为稠油,在管道输送过程中蜡沉积问题尤为突出。常见的清蜡作业方式有很多种其中机械式清管是最常见的一种方法。由于有关机械式清蜡作业的研究不多,目前现场作业主要依靠操作人员的经验,没有形成可靠的理论指导。因此非常有必要开展机械式清蜡过程的相关研究,为清管作业提供可靠的理论指导。本文主要通过试验和数值模拟方法开展了机械式清蜡过程摩擦特性研究。根据清管器清蜡作业的实际工况出发,分别开展了多相流管道机械式清蜡等试验装置研制、剥离过程摩擦阻力研究、蜡塞阻力摩擦特性研究、蜡沉积胶凝物下橡胶摩擦特性研究;并且根据直板清管器清蜡过程的摩擦阻力不可控制等缺点提出了可控分瓣清管器设计与研究。具体主要研究成果如下:（1）自行设计研制了多相流管道机械清蜡模拟试验装置及新月型蜡沉积物制作装置,使用该装置模拟直板清管器清理油气两相流的新月型蜡沉积物过程;自行设计研制了清蜡原位观测试验装置,运用该装置观测蜡沉积物剥离过程。（2）基于原位观测的方法研究了新月型蜡沉积物剥离过程中蜡屑的迁移特性;发现了在不同速度、蜡含量浓度、蜡沉积物厚度工况条件下,蜡屑的生长速度变化规律以及剥离剪切角的变化规律;揭示了在不同速度、蜡含量浓度、蜡沉积物厚度工况条件下,蜡沉积物的剥离阻力变化规律;结合切削原理建立了直板清管器清蜡的力学模型,提出了蜡沉积物的剥离阻力的预估方法。（3）利用蜡沉积胶凝物摩擦试验装置研究了在不同速度、载荷、蜡含量浓度条件下蜡沉积胶凝物之间及蜡沉积胶凝物与钢之间的摩擦特性,建立了蜡沉积胶凝物的摩擦模型并且给出了不同因素对蜡沉积胶凝物的影响规律,揭示了清蜡过程中蜡塞阻力的变化规律,提出了蜡塞阻力的预估方法。（4）针对清蜡过程中皮碗与管壁的摩擦阻力,研究了橡胶皮碗在蜡沉积胶凝物介质下摩擦特性,揭示了在不同蜡含量浓度、速度、载荷、皮碗材料特性影响因素条件下橡胶皮碗材料的摩擦系数变化规律,为有限元数值方法评估清管器清蜡过程中橡胶皮碗与管壁的摩擦阻力提供先决条件。（5）针对直板清管器清蜡过程的缺点,提出了一种新型基于摩擦阻力控制的分瓣皮碗智能清管器,采用数值模拟和试验方法研究了在角度、厚度、夹持率、过盈量、瓣数参数条件下可控分瓣皮碗的摩擦阻力变化规律,得到了可控分瓣皮碗受厚度影响最大、夹持率次之、过盈量影响最小,验证了可控分瓣皮碗工作原理的可行性。