印尼沥青岩是一种沥青含量高，储量丰富的非常规重质油矿。然而，印尼沥青岩相关的研究不足，理论认识和工艺开发均处于起步阶段。针对制约印尼沥青岩分离的关键问题，本文从印尼沥青岩的微观结构出发，通过揭示其微观结构和理化性质，指导印尼沥青岩分离工艺与强化方法的开发；在此基础上，进一步探究了印尼沥青岩分离机理，具体研究结果如下：
　　采用扫描电子显微镜和X射线断层扫描对印尼沥青岩的微观结构进行分析和表征，实验结果表明：印尼沥青岩颗粒为沥青包裹矿物颗粒的基本结构，其矿物颗粒为多腔体的壳层结构，腔体内部中空。沥青层包裹矿物颗粒表面，并沿壳层的孔道进入腔体内部但并未填充内腔，内表面沥青膜的厚度约为2~3μm。经过分析鉴定，结果发现印尼沥青岩的矿物颗粒是有孔虫化石，主要成分为方解石(CaCO3)。根据该发现，结合印尼布顿岛的地质构造，推断石油由孔道进入有孔虫化石内腔，经过风化和微生物的氧化分解形成印尼沥青岩。
　　综合印尼沥青岩的理化性质和微观结构，本文提出溶剂萃取法分离回收印尼沥青岩沥青的分离方案，结果发现甲苯的单次萃取率超过75%，三次萃取沥青收率达到98%以上。印尼沥青岩多腔体的壳层结构造成了溶剂和沥青的残留。水洗法可以有效回收残留溶剂，同时促进了残砂中残留沥青的回收。
　　印尼沥青岩经过溶剂萃取，虽然大部分固体颗粒通过自由沉降可以得到有效分离，但萃取液中依然存在大量悬浮的纳微颗粒。本文提出采用纯水辅助絮凝法对悬浮的纳微颗粒进行分离的操作工艺，在使用聚氧化乙烯絮凝的同时加入90μL高纯水。高纯水(<1500ppm)的加入显著提高了絮凝效率，纯水辅助絮凝获得了超过90%的纳微颗粒去除率。聚氧化乙烯通过架桥作用吸附纳微颗粒，高纯水则促进了纳微颗粒的聚并，有助于形成尺寸更大的絮凝聚集体。
　　为了强化溶剂萃取分离过程，采用亲水性离子液体[Emim][BF4]辅助有机溶剂分离回收印尼沥青岩中的沥青，并对其作用机理进行探究。研究结果表明，离子液体促进了甲苯对沥青的萃取并减少了纳微颗粒的夹带。采用原子力显微镜研究了离子液体对沥青与二氧化硅相互作用的影响，结果发现离子液体的加入显著降低了沥青与矿物颗粒的相互作用力。和频振动光谱的分析结果表明离子液体阳离子被吸附和积累在二氧化硅和沥青表面，形成带正电类Helmholtz层。
　　本研究为非常规重质油矿的理论认识，勘探开采及分离工艺的开发提供理论和实验指导。