注蒸汽比例物理模型是研究稠油热采的有效手段。运用检查分析法或量纲分析法可推导出适合蒸汽驱比例模型研究的相似准则。近些年来,水平井在稠油热采技术中应用日益广泛,而国内相关的物理模拟试验仍主要采用直井模拟的理论和方法。由于忽略了水平井井筒内流体流动的复杂性,及井筒内流体与近井地带流体的耦合等因素,试验结果往往比实际情况偏于乐观。本文给出了用检查分析法推导出的,一套完整的可研究水平井的高压模型蒸汽驱相似准则。同时较深入地研究了蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)的驱油机理和产量预测理论,并介绍了用于SAGD物理模拟研究的典型相似准则。根据试验需要,研制了一套大型的多功能高温高压三维比例物理模拟系统,主要包括井网模型、覆压系统、注入系统、采出系统及数据采集与处理系统。文中详细给出了各功能系统的主要设计指标和参数。利用该模型针对辽河油田洼38块开展常规蒸汽吞吐、组合式蒸汽吞吐,及由常规吞吐方式转换成蒸汽驱和SAGD的物理模拟研究。试验结果表明,在现有油藏条件下,常规吞吐可继续生产两个周期,原油采出程度接近2.07%,从第三周期开始,周期油汽比明显低于经济极限值。与常规吞吐相比,同注同采和一注多采这两种组合方式可明显改善温场的发育程度,扩大井间剩余油动用程度,吞吐四个周期原油采出程度分别达到6.81%和7.87%。在瞬时油汽比满足经济极限的条件下,由常规吞吐转蒸汽驱和SAGD后,原油采出程度可分别达到31.6%和46.4%。