辽河油田是我国主要的稠油的生产基地之一,辽河的稠油开发90%以上采用蒸汽吞吐方式开采,因此如何进行合理高效注汽一直是油田开发的一项重点工作,辽河稠油直井多级分段综合注汽配套技术从理论到实践都比较成熟。但是随着油田不断开发,水平井应用规模逐渐扩大,尤其是大部分水平井采用筛管完井,给水平井的优化注汽技术带来了相当大的难度。本文具体研究内容是比较水平井分段注汽与笼统注汽的注汽和开采效果、研究水平井分段注汽的注汽和开采规律、优化水平井分段注汽工艺及研究水平井分段注汽管柱和注汽参数的设计方法,给出优化的水平井分段注汽工艺,并提供阻隔器和注汽阀位置及注汽量的设计方法。本文首先详细分析了辽河油田曙光油区杜84、杜32、杜32和曙175等主要水平井注汽开采区块的地质特征、水平井结构特点和水平井注汽开采状况,明确了水平井笼统注汽的层段吸汽和动用不均问题;其次,通过油藏数值模拟,对比分析了分段注汽与笼统注汽的注汽和开采效果;再次,比较了不同注汽方式的优缺点,优化了水平井分段注汽工艺方式,给出了初步的选井标准;第四,基于渗流力学分析,详细研究了水平井阻隔器选段注汽、投球分段注汽和多段同注等注汽方式的筛管外环空蒸汽窜流规律;最后,根据水平井分段注汽的特点,基于窜流理论等研究成果,给出了水平井分段注汽管柱结构和注汽参数的优化设计方法。