世界稠油资源储量丰富,水平井蒸汽吞吐作为开采稠油油藏的主要方式,在稠油热采技术中占有重要地位。常规的水平井蒸汽吞吐方式为笼统注汽,由于油藏的非均质性及蒸汽注入方式等原因,笼统注汽存在局部蒸汽突进、水平段动用不均等问题,严重影响油藏采油量与油汽比。本文针对水平井蒸汽吞吐开发油藏,通过油藏数值模拟,首先研究了渗透率级差、水平井段长度、油层厚度等因素对水平井笼统注汽油藏吸汽状况的影响规律。其次,研究了不同类型油藏注汽方式优选原则。最后,对水平井分段注汽的封隔器长度、位置和注汽量分配进行了优化设计。研究结果表明,渗透率级差是影响水平井笼统注汽油藏吸汽状况的主要因素。通过水平井分段注汽方式,可以有效调整水平井不同井段的吸汽量,提高低渗井段的动用程度。水平井分段注汽封隔器的合理长度为0.1~1.0m,通过调节封隔器位置和合理分配注汽量和注汽次序,可以调节水平井不同井段的吸汽量和动用程度。水平井分段注汽技术在曙光油田的应用效果表明,水平井分段注汽使水平井动用程度提高了70%左右,同时油藏采油量增加了16.8%、油汽比增加了26.1%。本文研究的水平井分段方法及优化设计结果对SAGD等其他水平井注汽工艺也具有借鉴意义。