近年来,随着国内各大油田已经进入开采后期,综合含水率上升,结垢问题严重。结垢物质主要有碳酸盐垢和硫酸盐垢,而硫酸盐垢具有溶度积小、结构致密、硬度大等特点,较难治理。油田上曾使用过超声波、磁场及高频电场等物理防垢方法,但这些方法经现场实践发现,使用效果不佳,且成本较高,现场应用有限。为此,根据水处理工业中的浅池理论,研制了一种物理法定点除垢装置,将不同地层、不同井的采出液在进入汇管混合输送之前,先通过该定点除垢装置,使硫酸盐垢完成沉积,达到防止在后续集输管线内结垢沉积的目的。本论文主要是利用该装置研究了反应时间、成垢离子初始浓度、摩尔浓度比以及温度等外部因素对硫酸钡结垢率的影响;采用Fluent软件开展了数值模拟研究,分别分析了定点除垢装置内的斜板角度、斜板长度以及斜板间距等内部装置构造因素对硫酸钡除垢率的影响,通过分析各结构参数对硫酸钡颗粒的体积分数分布、模型装置内流场分布、装置内流体湍动能的改变以及装置出口处固体颗粒体积分数的影响,以去除率为指标,筛选出了定点除垢装置最优结构尺寸。实验研究结果表明,反应时间在5-10 min之间时,为定点除垢器内硫酸钡最佳结垢时间;当钡离子浓度为742 mg/L时,为硫酸钡生成的最佳条件;当钡离子与硫酸根的摩尔浓度比为1:4时,硫酸钡结垢率最大;当温度为50°C时,最易于硫酸钡结垢;综合以上实验条件,定点除垢器对硫酸钡的结垢率高达90%以上;斜板角度为60°、斜板长度为100 mm、斜板间距为11.06 mm时为定点除垢器模型内部结构尺寸的最佳选择。