世界范围内稠油油藏分布广泛,储量丰富,其储量约占世界石油总储量的70%以上,高效开发稠油对于解决能源供需矛盾具有非常迫切的现实意义。在稠油油藏热采开发的过程中,由于蒸汽驱过程中蒸汽的沿程热损失较大,大量的热量进入注入井近井地带,无法深入稠油油藏深部,蒸汽热利用效率低。改善稠油热采中蒸汽热利用效率是稠油热采开发中亟待解决的问题。本文首先通过蒸汽冷凝传热实验,研究了烟道气对蒸汽冷凝传热的影响,得到了烟道气抑制蒸汽冷凝传热的认识。并以烟道气抑制蒸汽冷凝为依据,开展了一维填砂模型蒸汽驱和蒸汽辅助烟道气的渗流传热实验,得到烟道气在渗流传热时对蒸汽冷凝以及采油率的影响规律。在一维实验基础上利用二维可视化物理模型开展蒸汽驱以及烟道气辅助蒸汽驱,综合揭示了烟道气强化热采作用机理。研究结果表明,蒸汽冷凝时烟道气的加入会抑制蒸汽冷凝,导致蒸汽冷凝液珠生成速率减慢,在冷凝壁表面生产大粒径液珠形成液膜,增大了热传递的阻碍,蒸汽冷凝传热系数降低8.4%。在一维实验中,一定量的烟道气加入使得岩心管前端温度降低,岩心管后端温度升高,增大了蒸汽的热波及范围,同时烟道气辅助蒸汽驱采油率提高了6%-12%。大量注入烟道气会导致蒸汽热波及范围降低,采收率减小。二维模型实验中,蒸汽具有打开优势通道的作用。在烟道气辅助蒸汽驱过程中增大了蒸汽腔的扩展范围。烟道气抑制蒸汽冷凝与指进刺穿的共同作用使得深部油藏得到动用,提高了油藏采收率。