将传统聚合物型降凝剂与纳米颗粒进行复合是含蜡原油降凝剂研究领域的新热点,与此同时日渐成熟的分子模拟技术也越来越多地被应用到降凝剂的研发中。本文采用实验研究与动力学模拟相结合的方法研究了梳状聚合物型降凝剂与有机改性纳米SiO₂颗粒对蜡油流变性的改善规律与机理。论文首先采用实验方法研究了聚丙烯酸十八酯-乙酸乙烯酯（POA-VA）、聚丙烯酸十八酯-马来酸酐（POA-MA）以及聚丙烯酸十八酯-苯乙烯（POA-St）系列梳状聚合物型降凝剂对人工蜡油流变性的改性效果,发现极性基团的引入使得降凝剂的作用效果变好,且随着极性基团含量的增加,降凝剂对蜡油凝点、粘度、屈服值的改善效果先变好后变差,适中的极性基团含量可以使降凝剂的作用效果达到最优。在加剂量为400 ppm时,POA-VA-4（OA:VA=3:1）可以将蜡油的凝点降低8℃,平均降粘率达到86.71%,使屈服值降低了84.87%。POA-VA系列降凝剂的加入使得蜡油的析蜡点降低了1℃至3℃,使得蜡油在低温下的蜡晶尺寸更大,形状更规整。随后,论文通过构建模拟溶剂油体系、蜡的无定型聚集体体系、蜡晶超胞结构的介观模型,采用介观动力学模拟的方法研究了POA-VA系列降凝剂对蜡油改性的微观机理。研究发现,降凝剂分子由溶剂油体系进入到蜡的无定型聚集体体系的能量变化为负值。对蜡油改性效果越好的降凝剂使得蜡分子由无定型聚集体状态转化为结晶状态的内聚能密度降低幅度越小,其中加入POA-VA-4的体系的内聚能密度的降低幅度为10.81%,这一数值比添加POA的体系降低了1.91%,说明对蜡油改性效果越好的降凝剂越能够抑制蜡晶的析出。使用径向分布函数（RDF）的分析表明,降凝剂加入后结晶状态的蜡分子的分布更为聚集,蜡分子的链长有不同程度的缩短。同时也发现,极性基团含量的不同影响了降凝剂分子的构型,进而影响其与蜡分子之间的相互作用。然后,论文将降凝剂POA-VA-4与不同有机改性程度的纳米SiO₂颗粒进行复合,通过凝点测量筛选了有机改性纳米SiO₂颗粒与POA-VA-4的复合比例,并通过凝点、流变曲线测量发现,适当的有机改性程度可以优化传统降凝剂的作用效果。在加剂量为400ppm时,PPD-3、PPD-4在传统降凝剂基础上可以进一步降低含蜡原油凝点2℃,PPD-3可以进一步使降粘率提高4.67%。复合降凝剂没有进一步降低含蜡原油的析蜡点,且复合降凝剂优化了低温下含蜡原油的蜡晶形貌。最后,论文通过建立POA-VA分子及含蜡原油各个组分在SiO₂颗粒表面的吸附模型,采用分子动力学模拟的方法从微观角度研究了纳米颗粒的有机改性程度对复合降凝剂作用效果的影响机理。研究发现,纳米颗粒的有机改性程度影响了颗粒表面各组分的吸附分布状态,适中的有机改性程度使得POA-VA-4降凝剂在颗粒表面的吸附能绝对值最大,相对浓度分布更靠近颗粒表面。在293 K的计算温度下,POA-VA分子在50%有机改性的颗粒表面吸附能的绝对值为50.97 kcal/mol。同时,适中的有机改性程度也更有利于降凝剂分子与蜡分子之间的相互作用,RDF的分析表明适当的有机改性程度表面的蜡分子分布更聚集。