稠油油藏储量大,分布广,受到世界各国广泛关注。稠油相比于常规石油,胶质和沥青质等长链、环状类稠合大分子以及蜡和重金属的含量较高,具有粘度大、密度高、流动性能差等特性给开采带来很大难度,故降低粘度、提高流动性将是稠油开采的关键。稠油乳化降粘开采技术能从根本上改善稠油流动性,可应用于油层开采、井筒降粘、管道运输等多个领域,是21世纪最有前景的稠油降粘开采技术。研发出集高效、经济、环保于一体的稠油乳化降粘剂,对于稠油乳化降粘技术至关重要,也是国内外研究学者们的共同奋斗目标,更是解决世界能源危机的迫切需求。本文以磁性复合纳米微粒Fe₃O₄@SiO₂为核,通过在其表面修饰官能团、负载催化剂制备出一系列磁性乳化剂,希望得到乳化性能优,绿色环保且在外界磁场的响应下易油水分离的磁性纳米微粒乳化剂。将其应用于胜利油田的特稠油和超稠油进行乳化降粘性能评价,并对该稠油样品粘度、族组分、元素含量变化进行探究分析。具体研究内容及结论如下:（1）磁性乳化剂的制备和表征分析以沉淀法合成Fe₃O₄磁核,利用溶胶-凝胶法制备出核壳结构Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米复合微粒,采用六甲基二硅氮烷（HMDS）和十六烷基三甲氧基硅烷（CG1631）对Fe₃O₄@SiO₂纳米微粒表面进行改性制备出Fe₃O₄@SiO₂-HMDS和Fe₃O₄@SiO₂-CG1631磁性乳化剂,调节修饰比使其具有良好的油水乳化功能,并对其乳化机理进行了探讨。另外,以FeCl₃·6H₂O为前驱体,磁性乳化剂为载体采用化学原位还原法制备了负载型乳化剂Fe₃O₄@Si O₂-HMDS/Fe和Fe₃O₄@SiO₂-CG1631/Fe,并分析了负载型磁性乳化剂的形成机理。其次,利用VSM、TEM、XRD、IR、BET等表征手段对所制样品的磁性能、微观形貌、表面结构进行表征分析,结果表明:所制磁性乳化剂其比饱和磁化强度为54.3emu?g^-1,晶形较完整,水相接触角在80^o左右时可形成O/W型具有磁响应功能的Pickering乳液。负载型乳化剂XRD和BET数据表明纳米铁微粒主要以微晶态的形式原位负载在乳化剂表面。（2）磁性乳化剂对胜利油田稠油乳化降粘性能评价将磁性乳化剂用于胜利油田特稠油1^#（粘度41670 cP）和超稠油2^#（粘度160000 cP）乳化降粘实验,实验数据表明反应温度180℃、反应时间24h、添加量1%时,磁性乳化剂水相接触角在近80^o时降粘效果最好,特稠油1^#可从41670 cP降粘到8510 cP,降粘率为79.6%,超稠油2^#可从160000 cP降粘到90790 cP,降粘率为43.3%。负载型磁性乳化剂相比未负载型磁性乳化剂对特稠油1^#（粘度41670 cP）的降粘率由79.6%提升到85.6%,超稠油2^#（粘度160000 cP）的降粘率由43.3%提升到50.9%。其中各乳化剂对稠油的乳化降粘效果为:Fe₃O₄@SiO₂-HMDS/Fe>Fe₃O₄@SiO₂-CG1631/Fe>Fe₃O₄@SiO₂-HMDS>Fe₃O₄@SiO₂-C G1631,负载型磁性乳化剂的降粘效果普遍大于非负载型乳化剂,六甲基二硅氮烷（HMDS）比十六烷基三甲氧基硅烷（CG1631）更适合修饰在磁性纳米复合微粒表面用于稠油乳化降粘反应,稠油乳化降粘率趋势表明磁性乳化剂对特稠油1^#（41670 cP）的降粘效果优于超稠油2^#（160000 cP）。（3）探究分析磁性乳化剂对稠油族组成、元素含量的影响对稠油样品进行族组分含量评价和族组分元素分析,实验数据显示稠油经水热乳化降粘反应后饱和烃、芳香烃轻组分含量上升,胶质、沥青质重组分含量减小,N_H/N_C比值增大,杂原子含量降低,表明在稠油水热乳化降粘反应中该磁性乳化剂在油水界面易渗透于稠油胶质沥青质分子的缔合结构中,裸露的Si-OH会与极性分子胶质存在竞争吸附,从而破坏极性分子胶质与沥青质之间的范德华力、氢键、π-π电子作用,同时解析C-S、C-N、C-O及C=S、C=N、C=O等含杂原子组分,使重组分中结构复杂紧密的三维稳固结构变得松散而更易被乳化形成乳液。与此同时,高温水蒸汽可产生H₂,在该乳液体系中水相与稠油充分接触的情况下H₂可与稠油不饱和组分发生加氢还原反应,使稠油饱和度上升,品位提高,粘度降低,流动性能得到改善。