在原油的重质化和劣质化程度日益增加的背景下,对重油资源的深入认识和高效利用显得愈发重要。加拿大油砂沥青资源丰富且储量巨大,但其黏度、密度、金属及杂原子含量较高,导致其利用和管输困难。本文以加拿大油砂沥青为主要研究对象,在对原料进行深度分离的基础上,主要考察不同馏分与稀释剂的黏度变化及调合规律,以此建立合理的混合规则及黏度预测模型,为油砂沥青的管输及后续加工提供指导。采用溶剂分离的方式去除重组分以降低体系黏度是提升加拿大沥青利用的潜在路线,而针对萃取组分的黏度混合规则是进行切割点选择及组分调合优化的基础。本文采用超临界流体萃取分馏技术对加拿大油砂沥青减压渣油进行分离,并对窄馏分性质进行系统分析和表征。选取性质相近或相差较大的几组馏分进行调合实验,以认识不同特性组分的黏度调合规律。对五种不同模型进行系统地预测效果对比,筛选得到最优的黏度混合规则。为了进一步预测不同温度下的黏度及其调合规律,提出基于黏温参数的混合规则,并利用易检测的四个基本性质拟合黏温参数。通过与实验数据对比,模型能较好地预测各温度条件下的黏度。该模型提供了一种在未知黏度及黏温性质的前提下计算混合黏度的方法。沥青质作为重油中分子量最大且极性最强的组分,其对重油黏度的贡献较大。超临界萃取窄馏分中不含沥青质,本文选取两组沥青质含量不同的体系,研究沥青质对混合黏度及调合规律的影响。评价五种常用模型和黏温参数混合规则的适用性,得到最优模型。考察沥青质加入对体系黏度和流型的影响,并利用虚拟黏度对残渣黏度进行拟合和预测。除重油组分间的调合,重油的管输往往需要引入稀释剂进行降黏。本文考察了脱沥青前后满足管输要求所需的掺稀量变化,证明了脱沥青过程对黏温性质的改善和掺稀过程的优化。并对掺稀过程中溶剂和重油组成的影响进行研究。选取链长不同的两种链烷烃、芳烃及侧链不同的两种环烷烃,比较其在油砂沥青及脱沥青油调合油掺稀过程中的效应,为今后掺稀过程中稀释剂的选择和调配提供指导和参考。