随着我国原油开采储量的减少与能源需求量的增加,加快了石油行业对石蜡基重质原油探索的脚步。然而含蜡原油具备高凝点、高粘度、高含蜡且低温流动性差等特点,为原油开采、运输以及储存等带来了巨大的挑战。因此,开发一种新型高效的降凝剂来改善油品的低温流动性已成为国内外的研究重点。本研究在传统聚合物降凝剂的基础上引入三种不同的碳纳米材料（氧化石墨烯、碳纳米球、氧化碳纳米管）,制备出三种碳基杂化纳米降凝剂,并对纳米复合降凝剂的作用效果和作用机理进行分析,为传统降凝剂的碳基纳米改性提供了理论基础。具体的研究工作如下:采用酯化反应和聚合反应制备出聚α烯烃-丙烯酸十八脂（PAA18）,并对含蜡模拟油和大庆某区块原油开展凝点、流变特性和蜡晶形态三方面的效果评价实验,研究发现:PAA18可有效降低油品凝点和表观粘度,改善低温流动性能。当PAA18的加剂量达到1250 ppm时,含蜡模拟油凝点由30℃降低至19℃;当PAA18的加剂量达到1000 ppm或1250 ppm时,大庆原油凝点由34℃降至25℃。利用Hummer法制备出氧化石墨烯（GO）,以GO与PAA18为原料,采用溶剂热法制备出不同碳含量的氧化石墨烯复合降凝剂（PAA18-0.5%GO、PAA18-1%GO、PAA18-1.5%GO）。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射分析（XRD）确认复合降凝剂制备成功。通过光学显微镜（OM）分析发现复合降凝剂具备良好的分散性。最后通过对凝点、流变特性和蜡晶形态的研究发现加剂量为1250 ppm的PAA18-1%GO降凝降粘效果最好,相比PAA18可使含蜡模拟油和大庆原油的凝点降幅增加4℃和5℃。通过葡萄糖水热法制备出碳纳米球（Cna）,以Cna和PAA18为原料,采用溶剂热法制备出不同碳含量的碳纳米球复合降凝剂（PAA18-0.5%Cna、PAA18-1%Cna、PAA18-1.5%Cna）。通过SEM、FTIR和XRD分析,确认复合降凝剂的成功制备。通过OM分析证明碳纳米球复合降凝剂在油相中的分散性较好。最后通过对凝点、流变特性和蜡晶形态的研究发现:相比PAA18,在最佳加剂量条件下PAA18-0.5%Cna可进一步降低含蜡模拟油和大庆原油的凝点和表观粘度,使凝点降幅增加2℃和4℃。采用过硫酸钾氧化法制备出氧化碳纳米管（OCNTs）,以OCNTs和PAA18为原料,通过溶剂热法制备出不同碳含量的氧化碳纳米管复合降凝剂（PAA18-0.5%OCNTs、PAA18-1%OCNTs、PAA18-1.5%OCNTs）。运用透射电子显微镜（TEM）、SEM、FTIR和XRD分析,证实了纳米复合材料的形成,通过OM分析得到碳纳米管复合降凝剂具备较高的分散性。通过对凝点、流变特性和蜡晶形态的研究发现:当PAA18-1%OCNTs加剂量达到1250 ppm时,对油品的凝点与表观粘度改善效果最强,可在PAA18的基础上使含蜡模拟油和大庆原油的凝点降幅增加5℃和8℃。综合结构性能表征以及效果评价来看,改善油品低温流动性的能力排序为:PAA18-OCNTs?PAA18-GO?PAA18-Cna?PAA18,说明OCNTs与PAA18的协同效果最好,这可能归因于OCNTs的独特管型结构而具备更多的空间位点以及OCNTs石墨烯片层外的π键所具备的高度离域化的特点。并且纳米材料降凝剂对油品的作用机理中共晶-异相成核机理作用占主导地位,一方面使蜡晶以小且分散的形式存在于油品中,另一方面使蜡晶分子吸附于新晶核形成相对致密的形态,减小界面面积,降低表面能,形成间距更大的断开结构,以此改善油品的低温流动性能。