在稠油集输过程中,由于管线结蜡严重,导致集输管线输送能力下降,甚至停输,这一现象已成为世界石油工业迫切需要解决的技术难题之一。国内外稠油生产基地集输管线主要以加热加压方式防蜡,每年耗费大量的能源和资金。而磁防蜡降粘技术以其设备安装简单、使用方便、无污染、成本低、能有效提高稠油在集输管道中的流动性的特点越来越广泛地应用于油田。但是,目前对磁防蜡降粘机理认识还不够深入,导致所生产的磁防蜡器通用性不好,致使磁防蜡降粘技术在稠油集输领域没有被广泛应用。针对这一情况,本文找出石蜡沉积的内因,得出主要是由于石蜡结晶后,通过色散力相互作用形成三维网状结构所致;其中,蜡的组成、含量、性质及其在稠油中的形态等是导致稠油流变性质复杂及粘度异常的根本原因。同时,基于核磁共振理论,进行了磁防蜡降粘的机理分析,得出磁防蜡机理是蜡分子按能级规则排列与热运动共同作用的结果。其中分子按能级规则排列,使石蜡分子在结晶过程中间距增大,突破色散力,难以聚集形成三维网状结构,是磁防蜡降粘作用的主要机理。基于磁防蜡降粘机理的分析,研制了具有良好性能的磁防蜡降粘实验系统,其磁感应强度可在0~200mT内调节,并应用有限元仿真软件对其磁感应强度及分布进行仿真分析,磁场强度达到实验要求。采用研制的磁防蜡降粘实验系统对磁防蜡降粘机理进行了实验验证,并分析了蜡含量对稠油粘度的影响规律,及不同含蜡量稠油在磁处理后的降粘规律。结果表明,低温下稠油的粘度受蜡含量影响很大,随着蜡含量的增加,稠油粘度增大迅速;磁处理可以使稠油的粘度降低,各种含蜡量油样经磁处理,其降粘率都随着温度降低不断升高,且低温(粘度值在140~200mP·s范围内)降粘效果比较好,此后降粘率基本稳定;降粘率随磁感应强度增大而升高,在磁感应强度达160~170mT附近时降粘率达到峰值,此后随磁感应强度增大,降粘率基本稳定;磁处理后,稠油冷却过程中析蜡速度加快,释放潜热增多;磁处理使蜡分子规则排列是磁防蜡降粘主要原因。