随着全球资源需求量逐渐增加,对稠油油藏尤其是超稠油油藏的开发势在必行,对于超稠油来说热力采油是最为有效且成熟的方法。目前对于蒸汽驱的驱替机理以及技术工艺等研究已相对完善,但对数学模型的研究还不够,特别对于蒸汽驱前缘动态预测、热损失精确计算及蒸汽驱动态预测模型的研究还比较滞后。同时对蒸汽驱过程中的动态分析和调控技术也有必要进行系统研究。在考虑超稠油中蒸汽超覆、拟流度比等影响下,基于汽液界面势平衡理论研究了蒸汽前缘形状,建立了超稠油直井汽驱蒸汽腔演化模型,进而精细刻画了蒸汽腔的演化过程。利用该模型分析了注蒸汽速率、拟流度比、蒸汽有效渗透率等对蒸汽腔演化过程的影响。基于对蒸汽腔演化的研究,运用传热原理及瞬时热平衡理论,推导出重力超覆作用下的地层热损失计算方法,并利用该模型对影响热损失率的参数进行了分析。在对蒸汽腔和热损失的研究基础上,结合能量转换和守恒的相关理论,建立起蒸汽驱动态预测模型,对产油产水情况进行预测。根据超稠油蒸汽驱的生产数据,对生产动态进行阶段划分,分析注采动态规律并分阶段进行动态调控技术研究。对于蒸汽腔的演化研究表明,蒸汽注入速度和拟流度比对蒸汽腔演化的形状影响较大。利用热损失计算模型对影响热损失率的参数进行分析,结果表明对于较厚油藏,蒸汽注入速率越大,油层热损失效率相对较小。对蒸汽驱动态预测,表明初期产量上升较快,当热流体区域突破后产油量降低,蒸汽突破后产量急剧下降直至降为0,对蒸汽驱过程中的敏感性参数分析,表明井距、蒸汽注入速率和油层地质条件对开发效果均有较大的影响。分阶段动态调控技术研究,表明启动阶段需要在合适的时机进行转驱,优化注入参数并对个别井进行吞吐引效,受效阶段优化注汽速度、采注比和注汽干度,突破调整阶段需要采取控关、转换注汽方式并在间歇注汽时优化注采参数,经过一系列调控措施可使得蒸汽驱取得良好的开发效果。本文所建立的蒸汽驱动态预测理论及对蒸汽驱过程中注采动态和调控技术的研究,对提高超稠油油藏蒸汽驱综合开发和管理水平具有重要的现实意义。