本文以苏丹原油和南阳原油为实验油样,利用流变仪分别测得原油在降温和恒温静置过程黏弹性参数的变化规律,并利用显微镜观察各个阶段原油的蜡晶析出情况以及统计分析蜡晶参数变化情况,分别建立起储能模量和析蜡面积、颗粒个数、分形维数之间的定量关系,分析了储能模量随微观参数变化规律和机理。利用多元线性回归方法建立了在降温过程中储能模量与析蜡面积、颗粒个数、含蜡体积分数和盒维数的关联方程,得到储能模量的计算模型,在不同降温速率下该计算模型的计算精度都较高,从而首次建立了原油蜡晶微观参数、原油组成与宏观流变性的定量关系。基于结晶动力学理论,利用宏观流变参数储能模量定义相对结晶度,分析了在降温过程和恒温静置过程中原油中石蜡结晶变化规律。本文利用改进的Avrami方程分析降温速率对恒温静置过程中石蜡结晶的影响发现:在不同的降温速率范围内,原油中石蜡的结晶过程不同。通过研究恒温静置阶段原油中蜡晶微观参数的变化发现,原油在经过较大的温降速率后的静置阶段石蜡结晶是以结合生长为主;而经过较小的温降速率后石蜡结晶是以晶核析出为主;从而发现较大的降温速率是通过改变石蜡的结晶过程来改善原油在恒温静置的流变性。基于等温结晶动力学解释了预剪切速率越大原油在恒温静置阶段的结构恢复速率越快。研究了在大振幅振荡剪切条件下胶凝原油储能模量随温度、频率和振幅的变化规律,并提出一个能够描述胶凝原油在大振幅振荡剪切条件下其模量随时间变化的经验公式,拟合精度高,参数具有明确的物理意义。本文基于Kachanov损伤理论定义了胶凝原油的蠕变损伤函数,并将损伤函数与虎克体进行耦合形成弹性损伤体,将能够描述胶凝原油过渡蠕变和稳态蠕变的Burgers(伯格斯)模型中的弹性虎克体替换为弹性损伤体,建立黏弹塑性损伤模型。本文中的黏弹塑性模型中的参数具有明确的物理意义。并分析了胶凝原油在不同的启动温度、静态降温幅度和预剪切工况下的蠕变特性和本文黏弹塑性模型中各个参数的变化规律。本文中的黏弹塑性损伤模型是非线性模型,能够很好的描述胶凝原油在不同工况下的全蠕变曲线,且无需分段处理,具有参数少、精度高的优点。