含蜡原油在开采、储存及运输过程中,随着体系温度的降低会引起蜡晶的析出、聚集、沉淀,这不仅会影响含蜡原油体系的流变性质,还会使其出现胶凝现象。当水相存在于含蜡原油体系中时,由于油水两相之间乳化作用的发生,非牛顿型油水两相体系的胶凝行为在具备含蜡原油胶凝特性的同时,必然又具有其自身的特殊性,这对石油生产加工中油水混输工艺的优化设计与安全运行保障提出了新的要求和挑战。为此,本文结合节能降耗形势下油水两相低温集输工程实际,以油包水型(W/O)含蜡原油乳状液为对象,考虑乳化水的影响,综合识别含蜡原油的胶凝特征参数及界限,并利用颗粒录影显微结构分析和分形表征的方法描述其胶凝过程及胶凝聚集结构,进而基于胶凝成核的机理和热分析理论,推导建立乳化胶凝成核速率数学模型,同时借助差示扫描量热(DSC)系列实验数据,研究降温胶凝过程特性及其动力学。流变特性测试结果表明,W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限随乳化水分数的升高呈现增大趋势,相应胶凝过程中形成凝胶体的结构强度增大,且在恒应力作用下,温降速率增大,胶凝温度界限呈升高特征,而胶凝结构强度则逐渐减弱。乳化水存在下蜡晶胶凝聚集结构的分形维数随着乳化水分数的升高逐渐增大,且其共存形态由分散颗粒状向聚集胶团状转变,使得W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝聚集被促进,并贡献于更高强度胶凝结构的形成。在胶凝特征温度区间内,经历相同剪切作用的W/O型含蜡原油乳状液体系,其胶凝成核速率随乳化水分数的上升而逐渐加快,同一含水率的W/O型含蜡原油乳状液体系,其胶凝成核速率随着剪切强度的增加和乳化水滴半径的减小而增大。该研究结果对于丰富和拓展含蜡原油胶凝理论具有重要的科学意义,同时,形成的规律性认识对于矿场油水混输工艺优化设计及其安全运行保障措施与参数的制定具有指导价值。