随着常规石油资源的日益枯竭,世界原油供应量呈现重质化、劣质化的发展趋势,从分子水平研究石油酸在原油中的组成结构、赋予形态对重质高酸原油资源的高效利用有重要意义。论文针对新疆风城稠油,采用碱醇抽提法分离得到原油及其馏分油中的石油酸,采用现代仪器分析手段对石油酸的组成结构进行分析。结果表明:风城稠油石油酸中环烷酸占79.84%,脂肪酸占20.16%;环烷酸中一环、二环、三环、四环环烷酸/芳环羧酸、五环环烷酸/芳环并一环羧酸及六环环烷酸/芳环并二环羧酸的含量较平均,且处于11.00%～18.88%之间。石油酸中还存在少量3～5环芳香结构物质。220～360℃馏分石油酸以脂肪酸为主,芳环酸含量很少。360～440℃馏分石油酸以环烷酸和芳香酸为主,环烷酸含量略高于芳香酸。>440℃馏分石油酸中芳香酸含量较高,其次为环烷酸,脂肪酸含量少。采用四组分分离方法得到沥青质和胶质组分,用元素分析、FT-IR、NMR、XPS等方法对其结构进行表征,并用1H-NMR/IR法计算得到它们的平均分子结构。采用分子动力学模拟方法考察石油酸在风城稠油中的赋予形态,结果表明:环烷酸分子能与胶质或沥青质形成稳定的聚集体,而不能与烷烃、芳烃和环烷烃组分自发形成聚集体。随着环烷酸环数增加,酸分子与胶质的结合能增强。含有环烷环并芳香结构的石油酸分子最易与胶质形成聚集体,其次为环烷酸,脂肪酸与胶质的结合能最弱。