火烧油层技术适用于不同种类的油藏开发,与其他许多提高采收率过程一样面临不稳定驱替造成的指进现象。火驱前缘不稳定驱替将会严重影响波及效率,降低最终的采收率。目前,对于火驱前缘稳定性的研究工作有限,因此本论文旨在通过实验、理论及数值模拟的方法研究火驱前缘稳定性,建立并验证了前缘稳定性的判定准则。首先,进行了火驱的实验研究,包括基础岩心和流体测试,用于测定燃烧反应动力学参数的燃烧池实验,用于一维驱替物理模拟的燃烧管实验。接着,分析了可能影响火烧前缘稳定性的四个因素:粘性力、热传导率、结焦致渗透率降低及重力。分析了典型火烧油层过程中的四个分区(已燃烧区、蒸汽区、油墙、未扰动区),确定了三个驱替前缘:燃烧前缘、蒸汽区前缘和油墙前缘,并认定最高压力梯度比的蒸汽区前缘为其中最不稳定的前缘。在此基础之上,根据前人对蒸汽驱前缘稳定性解析判定准则的研究成果,充分考虑火驱过程中蒸汽驱前缘的特殊性,考虑前缘上下游条件,建立了针对火驱前缘稳定性解析判定准则。进行收敛性测试,确保了捕捉火驱前缘不稳定驱替的数值模拟的精度,以确保得到可信的结果。在此基础之上改变工况,进行大量数值模拟和敏感性分析,分析影响前缘不稳定性的关键参数,发现结焦渗致透率降低不能作为前缘稳定性的主要影响因素。通过对比数值模拟结果和先前的前缘稳定性解析判定准则,验证了判定准则的可靠性。最终建立了用于判断不同条件下的火驱前缘稳定性的理论模型,数值模拟结果表明它对于火烧油层过程有良好的预测能力。它可成为火烧油层技术实施的指导工具,用于实际生产和设计。