随着工业的快速发展,人类对石油的需求越来越大,使稠油的开采逐渐被人们重视。蒸汽吞吐是开采稠油的主要方式,其中蒸汽在井筒内的热量损失以及井筒温度过高是制约开采的主要因素。针对蒸汽吞吐采油工艺,分析了其注汽、焖井和采油阶段井筒内流动和传热机理;建立了一个蒸汽吞吐周期中井筒内部流动传热的非稳态耦合预测模型;编制了预测模型计算程序。通过与现场实测数据的比照,验证所建模型的稳定性与可靠性。通过模型计算分析的井筒内流体的温度、压力、干度等参数和井筒温度的动态分布结果,与现场实测结果进行对比可得:井筒内蒸汽干度的计算值与测量值误差不超过5%;蒸汽温度的计算误差不超过7%;产油量的计算误差不超过10%;井筒温度的计算误差不超过5%。利用该模型对某热采井的蒸汽参数、井筒温度和采油量的动态分布规律进行了分析。在此基础上,改变注汽条件(注汽流量、压力和干度),计算了蒸汽参数、井筒温度和采油量的动态分布规律。计算结果表明:在注汽阶段蒸汽干度在接近1h时达到稳定,蒸汽温度在接近10h时达到稳定。井筒蒸汽温度在注汽和采油初期温度高且变化迅速。增大注汽流量、干度或减小注汽压力有利于提高采油率和降低井筒温度。该研究可为优化蒸汽吞吐工艺提供一定科学依据。