随着易开采的常规原油不断减少,原油供需缺口日益扩大,发展非常规原油,如稠油、超稠油的采输技术刻不容缓。但是,高沥青质含量的稠油粘度高、流动性差给稠油的采输带来了诸多困难。因此,研究稠油沥青质在岩石孔道、运输管道中的絮凝现象和与之对应的稠油流变行为,具有重要科学意义。本论文提取了三种塔河稠油沥青质,使用红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱、X射线衍射、凝胶渗透色谱、元素分析以及紫外-可见吸收光谱等手段表征并计算了塔河稠油沥青质的结构参数,确定了其平均分子结构。发现塔河沥青质是富含稠环芳烃、杂环芳烃、脂肪烃的片状分子,有芳香度高、分子面积大、片层堆叠性强的特点。此外,利用自由基聚合以及侧链化学修饰,合成了马来酸酐-苯乙烯-十八烯三元共聚物(MASC),通过改变苯乙烯和十八胺的投料比,调控侧链中极性基团和非极性基团比例。利用高级旋转流变仪和差示扫描量热计,研究了沥青质存在对MASC改善原油及模型油流变行为的影响。结果表明,MASC能够大幅降低含沥青质模型油和原油的屈服应力,MASC的最佳浓度和苯乙烯/十八胺比与沥青质结构参数中的聚集体堆叠层数和芳香度密切相关。最后,利用分子动力学、分子力学和量子力学等方法模拟MASC对蜡晶吸附行为和塔河沥青质絮凝的影响,探讨了MASC抑制沥青质絮凝和蜡晶生长的作用机理,并与流变测试和偏光显微镜结果相互验证,可为抑制沥青质凝聚和稠油降粘高分子添加剂的分子设计提供理论依据和数据支持。