稠油开采新技术中,井下就地改质技术有着很大的发展潜力,而该技术能否获得成功的关键是对化学剂的选择。离子液体是一种新兴的化学剂,具有独特的催化与溶解等优良特性,其有望在石油开采、尤其是稠油等非常规石油能源的开发领域中得到进一步应用。本研究成功合成了典型的憎水性离子液体[bmim]PF6以及两种过渡金属离子液体[bmim]Br·FeCl3、[bmim]Br·NiCl2,应用红外光谱分析验证了其离子组成,并优化了制备条件:反应温度,反应时间,反应物比例等。研究了离子液体的组成、加量、反应时间、反应温度等对稠油黏度的影响:三种离子液体均对稠油有较好的降黏效果,而其中效果最好的离子液体为经过过渡金属盐改性制备的离子液体[bmim]Br·NiCl2。离子液体对稠油的改质降黏反应最佳条件为:x(NiCl2)=0.4(摩尔比),加量比例为5wt%,反应时间18小时,反应温度80℃,黏度由601.8mPa·s降到230.5mPa·s,降黏率61.7%。分析了稠油样品的性质变化,沥青质和胶质的降幅分别为41.5%和37.1%,饱和烃和芳香烃的升幅分别为22.7%和25.3%,平均分子量降低了35.0%,烃分布中轻烃含量明显增加,稠油中S、N、O杂原子显著减少。研究了供氢剂甲苯对改质反应的影响,证明其能够起到供氢稳黏作用。通过实验研究,可以看出过渡金属离子液体对稠油具有较为明显的改质效果。结合实验结果,探讨了离子液体改质稠油的作用机理,为以后该方面的进一步实验研究提供了理论参考。