近年来,磁处理作为一种典型的物理法降黏技术在油田现场得到了广泛应用。系统地探究磁处理条件与含蜡原油黏度间的关系对于磁处理技术在原油管道上的应用具有重要意义。本研究通过磁处理实验和分子动力学模拟,对磁场作用下含蜡原油的黏度和微观特性进行系统的研究,揭示磁处理含蜡原油降黏机理,为磁场降黏技术的实际应用提供科学依据。在磁处理实验方面,设计并研制了一套能够连续调节磁场强度的静态磁处理实验装置。针对3种含蜡原油开展了磁处理实验研究,探究了降黏率与磁处理条件、原油组成和测试条件间的关系。通过显微观察分析磁处理前后蜡晶和沥青质的平均直径和粒径分布,发现在磁场作用下沥青质颗粒尺寸减小和蜡晶尺寸增大是降黏的主要原因。采用灰色关联理论,计算了降黏率与磁处理条件、原油组成和测试条件间的灰色一般关联度,确定了影响磁场降黏效果的各个因素的主次顺序。设计并研制了安装在实验环道上的永磁处理装置和一套动态磁处理环道系统。通过正交试验探究了磁处理时间、磁处理温度、磁场强度和流速对降黏率的影响效应,确定了最佳的动态磁处理条件。动态磁处理实验表明,降黏率随着流速的增大而减小,且不同磁处理条件下的变化趋势与静态磁处理实验结果一致。为深入探究磁场对蜡和沥青质的影响,揭示磁场降黏的原因,针对磁场作用下含蜡原油的黏度和分子运动开展了分子动力学模拟研究。含蜡原油模型由烷烃、芳香烃、蜡和沥青质分子组成。采用Optimized Potential for Liquid Simulations-All Atom(OPLS-AA)力场进行分子动力学模拟。通过对比模拟密度与理论密度,验证了分子动力学模型和OPLS-AA力场的合理性。通过对比模拟黏度与理论黏度以及模拟黏度与实验黏度,将含蜡原油黏度模拟方法确定为Einstein方法。根据电磁学理论形成了将洛伦兹力作用于带电荷原子上的磁场施加方法。分子动力学模拟结果进一步证实了磁场对含蜡原油的降黏效果。通过分析蜡的径向分布函数和沥青质的构型,发现磁场促使了蜡分子的聚集和沥青质团簇的分散,该结果与磁处理实验的显微观察结果一致。通过对比磁处理前后正壬烷、环庚烷、甲苯和蜡分子的扩散系数,发现磁场使分子受到的空间位阻作用减小,迁移性增强,扩散系数增大,从而实现降低黏度的效果。