随着油田开发进入高含水期,油田采出液在管网中的结垢问题日益严重,如何有效应对结垢问题保护生产管网成为油田生产的重要内容。为了解决该问题,新疆油田提出集结聚垢技术。针对该技术在应用中存在的问题,开展了相应的优化研究项目。明确其中所涉及的流动结垢机理成为了该技术应用的首要问题。本文针对集结聚垢装置中的过流单元,以目标区块的采出水为研究对象,研究了其中的流动结垢机理。首先,本文应用Fluent软件对过流单元进行了流场分析,明确了过流单元中的流速分布,揭示了回流漩涡区的范围以及壁面剪切应力分布情况。其次,根据文献分析、实际物理过程分析和流场分布情况,提出剪切分散、分子扩散、离子表面反应和剪切冲刷四种流动结垢控制机理,并推导给出具体的机理数学描述,得到一个结垢机理模型。然后,根据建立的模型进行相应的室内动态结垢模拟实验和静态结垢实验。最后,利用实验结果对模型中的结垢倾向系数和常数项进行了求解,并利用随机实验对模型的可靠性进行了检验,得到完整的过流单元流动结垢模型。结合静态挂片结垢实验观察结果,对模型进行了分析,得到结论:剪切分散和表面反应促进结垢沉积,而分子扩散和剪切冲刷则削弱结垢沉积;流动结垢的根本原因是晶体颗粒和结晶离子在溶液中的浓度分布,而温度、流速对于浓度分布有很大影响,温度决定浓度的微观热运动分布,流速决定浓度宏观上的迁移变化;过流单元的结垢沉积区域主要集中在突扩突缩产生回流漩涡的区域。