油管结垢是油气生产到中后期普遍存在的问题,油管结垢将减小油管流通面积,降低油气输送效率,甚至还会导致油气井报废,严重影响油气安全生产。传统机械刮蹭和化学溶解的除垢方法容易损伤管道,造成污染,而高压水射流除垢技术具有间接接触式冲击去除垢体的特性,在不与管道壁面硬接触的情况下冲蚀垢体,喷头构型较小,更能适用于复杂的结垢环境,能够安全有效地将形态与成分复杂的垢体清除。因此,对油管用高压水射流除垢装置的研发及参数优化设计对油管除垢领域具有重要的工程意义。本文根据射流除垢机理并结合油管结构及垢体特征,分析了高压水射流除垢的关键性能参数,初步设计了一种可用于油管除垢的旋转水射流除垢装置,并通过计算流体力学数值模拟方法对关键部件——喷嘴及除垢装置整体结构进行了参数优化,最后通过室内除垢实验测试了油管用旋转水射流除垢装置的除垢效果。取得的主要成果如下:（1）提出了多角度喷嘴与双轴承组合的压力驱动式旋转水射流除垢装置总体设计方案,理论计算了除垢喷嘴当量直径等关键参数取值范围,初步确定了喷嘴布置方式,建立了喷嘴数量与单喷嘴直径的匹配关系。（2）优选了除垢装置关键部件——喷嘴的结构及其最优参数组合。理论确定了直线段长度、收敛角及喷嘴总长等影响喷嘴除垢性能的结构参数,通过正交模拟实验优选出了出口直径分别为1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm油管除垢用喷嘴直线段长度、收敛角及收敛段长度的最优组合。（3）优化了油管用旋转水射流除垢装置除垢喷头内部结构,确定了喷嘴安装数量为3、4、6时的喷嘴安装角度,根据设计结构及优化参数研制了一套油管用旋转水射流除垢装置。（4）通过室内模拟除垢实验测试了5～25MPa工作压力下除垢装置的除垢性能,结果表明工作压力达10MPa时装置可实现旋转除垢,除垢厚度随射流压力增大而增加;当20MPa工作压力时残余垢体厚度小于1mm,满足除垢要求;部分破碎垢体粒径有利于射流反排。