稠油油藏注蒸汽热力采油中后期油汽比急剧下降,含水上升,经济效益变差。油价急剧下跌导致大多数注蒸汽热采开发项目关停,但此类油藏依然有大量的原油滞留在地层无法开采。因此,亟待一种高效经济的开发方式来开采此类稠油油藏。本文针对上述问题,以油层物理、油藏工程、热工基础、渗流力学、热力采油等学科为理论基础,通过对标调研分析、物理模拟实验研究、油藏工程计算、数值模拟计算等手段,探讨了稠油油藏注蒸汽热力开发后转火烧的开发机理及相关应用。总结稠油油藏注蒸汽开发后期油藏特征和注蒸汽开发存在问题,采用对标调研、物理模拟、实例分析、参数类比等方法,测定了不同接替方式的驱油效率,并通过油藏工程方法预测不同开发方式的采收率,在此基础上确定了火烧油层是适应范围最广、开发效果最佳的接替开发技术。利用燃烧管中途灭火实验,分析了燃烧管注入端到产出端沿程含油饱和度场、温度场、流体分布及燃烧后含油砂体分布等特征,结合火烧烟气流动规律,对燃烧区带进行了划分;并通过进行火烧油层次生水影响实验研究,对比不同条件下燃烧物性参数,探讨了次生水对火烧油层开发效果及地质模式的影响。通过物理模拟实验,测取了稠油油样与不同气体（CO₂、N₂、混合气）在不同压力、温度下的PVT特性,在此基础上进行了火烧油层中烟气流动特性高温高压可视化实验,进而从稠油燃烧过程中化学反应机理,PVT特性,以及烟气微观流动特性等方面研究了稠油油藏火烧油层高效开发机理。针对胜利油田某区块,通过研究目的区块开发状况,剩余油分布,确定了火烧油层接替开发技术,并采用物理模拟研究了该区块原油燃烧基本特性参数,在此基础上采用数值模拟方法确定了该油藏火驱开发最优井网及注采参数。本文研究成果进一步完善了稠油油藏火驱开发机理,对稠油油藏开发后期火驱接替注蒸汽开发油藏的推广实施具有重要指导意义。