我国海上稠油储量丰富,虽然多元热流体工艺已经被成功地应用在海上稠油的开发,但随着开发的进行,油田矿场也暴露出单井日产油量低等问题。而稠油的热流变特性和多元热流体开采机理在稠油油藏的特征评价、管理和开发中起着重要作用,因此有必要评价海上稠油热流变特性,明确多元热流体开采机理,优化技术对策,从而完善海上稠油热采体系。本论文首先以NB原油为例,基于阿伦尼乌斯方程、活化能和相变理论,明确了原油的粘温模式及特点,从临界温度和临界剪切速率两个方面形成原油流变模式划分的表征方法,并确立原油粘度与组分含量的对数模式。其次,通过多元热流体单管驱替实验明确多元热流体对储层孔隙度和渗透率的作用机理,通过不同类型驱替实验明确多元热流体对原油粘温特性、流变特性和四组分的作用机理,然后展开多元热流体、蒸汽、热水实验,详细地对比分析开发指标并从热力降粘、蒸馏作用、组分转变和协同作用等方面系统地评价其开采机理。最后,基于实际油藏物性参数,借助油藏数值模拟软件,从温度场、压力场、含油饱和度场和粘度场的展布进一步探讨多元热流体、蒸汽、热水的开发效果,并从注入方式、多元热流体组成和注入速度三个方面明确了多元热流体驱的技术对策。本文研究成果对多元热流体高效开发海上稠油油田具有一定的指导意义。