SAGD水平井技术以其热能利用率高、见效时间短、采收率高和累积汽油比低等优点成为开采稠油的主流技术,目前广泛应用于国内外各大稠油开采区。由于SAGD水平井段比常规水平井更长,因此使用常规笼统注汽方式会造成蒸汽沿井筒分布不均匀和油层未被蒸汽波及面积较大,从而降低了蒸汽的利用效率。解决这一问题的办法之一就是加入配汽阀,调配蒸汽沿水平井段的流量注入,使得蒸汽能够从跟端到趾端均匀地流入到油层中去,从而提高蒸汽的利用效率。本文首先建立了水平井常规注汽过程中流体在水平井段的传热与传质数学模型,运用该模型可求解水平井蒸汽注入过程中井筒内压力、温度、干度以及径向出流量等物理量。通过文献调研,阐述了当前油田现场常用的几类配汽阀的结构特点、工作原理及优缺点。考虑到蒸汽在水平井筒中流动为气液两相流动,提出一种新型的配汽阀节流压降计算公式,该公式可求解在不同干度情况下蒸汽流过配汽阀的压降值,进而准确设定配汽阀配汽孔面积。利用Fluent软件对常规配汽阀和恒流量配汽阀进行了数值模拟。通过设置不同的边界条件对蒸汽在配汽阀内的流动过程进行了模拟,得到了不同干度的蒸汽在配汽阀内流动的压力云图、速度云图和速度矢量图等,对云图分析可得蒸汽在配汽阀中的流动特征。将模拟结果与所提出的计算公式结果相对比,误差在5%以内,说明了所提公式具有较好的精确性。结合均匀注汽管柱的结构特点,建立了考虑配汽阀节流作用的多点均匀注汽传热与传质数学模型。并以此模型为基础,运用VB编制了SAGD井均匀注汽优化设计程序,该程序可以根据不同的注汽工况对配汽阀参数进行合理的设计。