在原油的开采和传输过程中,沥青质的沉积会造成地层损害、原油产量下降、井筒结垢等生产问题。本论文首先调研了沥青质的单分子结构参数,构建了沥青质单分子平均模型,采用分子动力学手段研究了沥青质分子径向分布特性,并在调研国内外沥青质数学沉积模型的基础上,基于一些合理假设改进了沥青质液固两相沉积模型,同时论证了原油组分的最优特征化方法和沉积判定表达式,并通过PVTsim预测了注CO₂、N₂以及干气等方式对沥青质沉积温度和压力的影响。最后基于已有模型改进了井筒内沥青质的沉积量计算方法,通过计算沿程压力和温度证明了该模型的可行性。沥青质单分子模型的研究表明,CVFF、Compass和Dreiding力场可满足不同情况下的分子间作用力计算需求,径向分布函数分析结果表明沥青质分子间主要作用力是范德华力,同时表明Amorphous Cell可用于组装沥青质分子基团,在构建的沥青质—二氧化硅—水分子模拟体系中,退火优化可使分子链充分松弛,有利于更精确地模拟分子结构的能量初态,分子模拟运移结果表明沥青质基团内的π-π堆积作用会增强沥青质的聚集,体系中沥青质分子会被岩石表面分子层吸附。在地层沥青质的沉积模型中,通过PVTsim得到两种不同性质原油的沥青质饱和沉积曲线,且重质组分含量越高越容易发生沥青质的沉积。另外,通过改变多种不同注入物质的组分比值,并生成沥青质沉积曲线进行对比,结果表明注入CO₂、N₂和干气均会加剧沥青质的沉积。最后基于以雷诺数划分的平流-湍流理论,指出沥青质微粒在井筒中应遵循布朗运动、涡流扩散系和碰撞等3种扩散机制,增大井筒流量和增大井筒半径后的模型计算结果表明筒壁沥青质沉积量均会增加。