结垢会给油田正常生产带来严重的影响,因此必须采取有效的防除垢措施来解决井筒、地层和地面系统中的结垢问题。声波防除垢是一种新的物理防除垢技术,但有关声波防除垢机理的研究还不够深入,需要进一步探索。通过离子滴定的方法,研究了声波的溶垢作用;设计了一种适合室内静态评价硫酸钙防垢效果的新方法;利用正交试验设计研究了声波防除垢的影响因素并对声波防垢的参数进行了优化;利用显微镜观察了声波作用对微观成垢过程的影响。研究表明:声波作用的溶垢效果非常明显,不但可以加速结垢的溶解还可以增大结垢的溶解能力;对硫酸钙垢,随着声波强度、辐照时间、温度的增大,声波防垢效果变好,声波防垢的防垢率可达93.73%;影响声波防垢效果的参数由主到次依次为pH值、温度、混合溶液浓度、声波辐照时间、声波功率;声波对碳酸钙垢的防垢率随声波辐照时间的增加而增大,防垢率可达90%以上;通过在显微镜下观察对比发现,一定范围内,随着声波处理开始作用时间的延后,温度的升高以及过饱和度的增大,成垢晶体的形状变小,晶体的分布更加密集;声波会在垢晶体上击出不同类型的裂痕,使晶体更容易断裂,从而对垢晶体粉碎细化。声波防垢的作用机理是:声波的溶垢作用提高了垢的溶解度,抑制了垢晶体的析出;声波的空化作用能够破碎垢晶体,抑制其长大,并对垢晶体有很好的分散作用,防止其聚结;声波的机械剪切作用对壁面有清洗作用,并使垢不易在管道壁面沉积。因此,声波作用可以在结垢的三个阶段全过程防垢。