近几十年来,随着对天然气需求量的不断加大,促使天然气田在勘探、开发及储运装备与工具的研究不断向前发展。国际天然气贸易量的增加必然促使大口径、长距离天然气管道的建设,目前世界上已建成约1.5×106km的输气管道长度,并以1.4×104km/年增长率增加。但是在铺管过程和管道运营过程中,必然会产生杂质和凝析液等,如果不能得到及时清除必然会对天然气输送产生重大影响。本文针对目前集气管道积液现状及泡沫排水采气工艺、气井带出液由于消泡不完善、管内积液仍含发泡剂成分,常规清管工艺存在清管积液效率低与积液清除不干净、甚至由于积液静压阻力过大而导致清管器卡堵等故障,开展新型清管工具的结构创新设计及其相应的工艺技术研究。论文在广泛调研国内外积液清除工具文献、了解现有各种积液清除工具的特点及适用范围、确定其在起伏管路中的适应性此基础上,找到影响清管工具卡堵的最大影响因素,设计了几种能够使管道积液二次起泡以减小清管阻力的积液清除工具,并通过多种结构方案的对比分析,确定了作者认为最优的结构方案。本文设计的喷射式积液清除工具主要由密封系统、喷射系统、夹持系统、流体供给系统四部分组成。该结构能够以气体或液体作为推送介质,通过冲刷搅拌作用实现对管道内部积液中泡排剂的二次发泡,完成管内积液的高效清除,同时能将较软或直径较小的固体杂质清除。利用机械设计原理、材料力学、理论力学等相关知识,对所设计的积液清除工具进行了整体结构设计和计算,并完成了对结构图的绘制；同时,通过Abaqus有限元分析软件对积液清除工具进行强度校核,证明了所设计的新型积液清除工具的结构参数满足设计要求。进而,根据高等流体分析相关理论对射流喷嘴的结构参数进行了计算,通过Fluent流体力学仿真软件模拟分析,得出了喷嘴在不同收缩角、不同空间摆放位置以及不同出口直径情况下,清除积液工具内部气体(天然气)以及前端积液密度、压力和速度变化规律,最终完成了喷嘴结构参数的优化和清除积液机理的研究。