含蜡原油在我国所产原油中占有较大比重，但长久以来，受含蜡原油复杂流变性影响，其在开采和输送过程中普遍存在能耗高、安全生产风险大等问题。准确预测含蜡原油在不同条件下的流变行为是提高其开采和输送过程安全性，降低生产成本的关键。蜡晶及其所形成絮凝体的微观形态、结构是决定含蜡原油流变性的关键因素，含蜡原油所经历的热历史和剪切作用正是通过改变蜡晶的微观形态、结构及其絮凝行为来影响含蜡原油的宏观流变性。因此，为了从机制上揭示含蜡原油宏观流动与蜡晶微观形态结构及其絮凝生长行为的耦合作用规律，剖析剪切效应改变含蜡原油流变性机理，提出了多因子作用下蜡晶絮体微观生长行为与原油剪切流动的耦合作用机制课题。通过该课题研究取得了以下认识和成果：首先，基于流变-原位显微同步测量系统，加之自主研发的多角度复合光源，构建了对剪切流场中蜡晶絮凝体非线性生长行为的原位显微观测技术，实现了对蜡晶絮凝生长与原油剪切流动的同步研究。基于视频图像分析技术和体视学方法构建了对蜡晶絮凝生长和结构演变的定量表征方法，发现不同含蜡原油中蜡晶絮凝体生长具有相似规律，随温度降低，生长速率非线性下降。添加降凝剂后，蜡晶具有更小的数量生长速率和更大的粒径生长速率，生成的絮凝体尺寸更大、比表面积更小、分布更稀疏，絮体间的吸引力更小，体系流变性有显著改善。在低速剪切下生长的絮凝体粒径较大、离散程度较高，体系具有较好的黏弹性表现。在中等剪切下，絮凝体生长速率呈现一定的波动性，临界应力值和应变值也呈现一定的波动。在高速剪切下生长形成的蜡晶絮凝体具有最多的颗粒数量和最小的边缘距离，体系的胶凝结构显著增强。其次，基于群体平衡理论构建了蜡晶絮凝体的生长动力学模型，实现了对蜡晶絮凝体动态生长机制的定量解析。开展了多因素协同作用的正交实验，结果表明蜡晶的聚集频率随剪切速率增加近似呈线性增长，随颗粒粒径增加呈指数增长。各因素对聚集频率的影响程度大小为：粒径>剪切速率>黏度>哈梅克常数。运用多孔介质和分形理论，定量表征了蜡晶絮凝体生长的孔隙度及其分形维数变化，也实现了对蜡晶絮凝体非线性生长行为的定量表征。最后，通过对含蜡原油剪切稀释性的宏观流场-微观结构同步研究发现：蜡晶絮凝结构生长和演变过程与体系宏观流场间存在显著的耦合关系。随蜡晶絮凝结构破碎、分解和向流场取向，流场的流动方向性、流线的发展规律和流动阻力都随之发生改变，呈现改善和规则变化的趋势。流场流动性的增强加剧了对蜡晶絮凝结构的分解，但同时也导致絮凝结构重新接触和聚集生长，反过来又会抑制流场的规则化发展。识别出了不同温度范围内，影响含蜡原油剪切稀释性的各因素的重要程度和作用规律。此外，通过对含蜡原油粘弹性的宏观流场-微观结构同步研究发现：在剪切和热等多种因素协同作用下，蜡晶絮凝体的微观生长行为具有突出的非线性特征，且生长规律复杂、受多种因素的复合作用，各因素在其不同强度范围内对絮凝体生长的影响不同。最终构建了蜡晶絮凝体生长及其微观结构与含蜡原油粘度、粘弹性和屈服应力等流变特征参数间的定量关系模型，从机制上揭示了含蜡原油宏观剪切流动与蜡晶絮凝生长间的耦合作用规律，定量剖析了含蜡原油复杂流变性的产生机理，为适用于不同因素综合作用下，含蜡原油绿色高效的流动改进剂和流动保障技术研发提供了新的理论依据。该课题取得的相关研究成果授权国家发明专利2项，发表SCI收录学术论文5篇，获得省部级科技奖励1项，培养毕业硕士研究生3人，在读博士研究生1人。