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随着石油开采年限的增加,常规原油储量逐渐减少,原油重质化日趋严重,因而稠油将在世界能源中扮演着举足轻重的作用。但因稠油黏度高、流动性差、组成复杂,使其应用受到限制,因此,如何合理有效地管输稠油,已成为当前世界石油工业可持续发展的关键。本文以塔河稠油为研究对象,采用乳化降黏输送技术。首先,该论文应用测试瓶、悬滴界面张力仪、微观显微镜、电导率仪、pH计、动态稳定性分析仪、Anton Paar流变仪和Zeta电位仪等,分析了表面活性剂类型及浓度、碱类型及浓度、油水比、乳化温度、搅拌速度和各种价态正、负离子对稠油O/W型乳状液稳定性与流变性的影响规律及内在机理。研究表明,当油水质量比为7：3,搅拌速度为1000 r/min,两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱BS-12与非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚OP-10的质量比为2：1、质量浓度为1.5%,无机碱NaOH与有机碱TEOA的质量比为1：1、复配碱浓度为0.2%时乳状液的稳定性最强,其3 h对应的分水率仅为5.33%、降黏率大于96%,且由该碱／表面活性剂二元体系稳定的稠油O/W型乳状液具有较好的抗温性和抗硬水能力。为了进一步分析以上各因素对乳状液流变性影响的显著程度,应用SPSS软件对六因素三水平的正交实验结果进行方差分析和非线性回归,得到稠油O/W型乳状液的黏度预测模型,并采用Matlab软件预测各组样品的管输压降。结果表明：油水比与温度是影响乳状液黏度和管输压降的主要因素。基于此,通过推导乳状液黏度与压降的理论关联式,进而从数学角度论证乳状液的管输压降与黏度成正比。因此,对稠油进行乳化降黏输送时,可首先综合乳状液黏度预测模型及稳定性分析结果,优选最适乳化条件,使制备的乳状液黏度较低、稳定性较高,在此基础上,依据管输压降的公式预测压降。考虑到乳状液输送到管道终端后,必须进行破乳脱水以实现油水分离,但由优选二元体系稳定的乳状液破乳较为困难,针对该问题,本研究采用微波化学破乳法,并与常规化学破乳法、微波破乳法作对比。结果表明：微波化学破乳较单一的微波破乳,其破乳效率高、脱出水色清；较常规化学破乳,其破乳剂用量少,加热时间短。优选的破乳方案为,微波辐射温度70℃,pH=7, CRKP=0.005%, CCPAM=0.004%,该条件下,10 min对应的分水率为98.36%,脱出水的透光率为72.5%。最后,鉴于塔河稠油O/W型乳状液的最优破乳温度范围为70～80℃,本文以微波辐射条件下的稠油O/W型乳状液为研究对象,分别对油、水两相建立电磁场及温度场分布模型,并依次采用分离变量法和有限差分法求得电磁场的解析解及温度场的数值解,进而从理论上分析微波对稠油O/W型乳状液的作用规律及内在机理。在此基础上,综合温度场模型和最优破乳温度范围确定最佳微波辐射参数。