目前在中国胜利、辽河等油田,稠油油藏占很大的比例,如何采用经济、有效的手段尽可能提高采收率,是油田开发人员一直在努力探索的问题.火烧油层热力驱油是一种先进的开采方式,对于开采稠油油藏具有良好的效果,但其工艺复杂,生产过程中要求很高的工艺控制水平.针对于以上这种情况,为解决火烧油层热力驱动生产工艺中的点火问题,该文对砂砾油层的引燃及燃烧特性做了有益的探索,并为后续的工作提供了经验教训.研究主要分两部分:油层的引燃及燃烧稳定的机理性研究及小型的物理模型的实验室模拟.油层的引燃及燃烧稳定的机理性研究中进行了油砂混合物在热显微镜下的自燃特性的研究.对于实验室条件下所提供的散热条件,在加热过程中油层不会出现自燃现象;通过一维管内燃烧实验研究砂砾油层的点火特性,实验过程中没有实现燃烧断面向油层内部推进的现象发生,对此进行了分析,提出了油层燃烧的特性,其燃烧机理极其复杂,有待进一步的探索;通过砂砾油层表面燃烧特性实验,用高速CCD拍摄油砂混合物的表面燃烧过程,从火焰动态图像上可以很清楚的看到可燃混合物从空隙升起,然后点燃,火焰成长到消失的整个过程,这对于研究油层的引燃和燃烧有重要意义;运用化学反应动力理论、传热理论对油层的理论着火温度进行了定性的计算,通过着火温度与油层中的含油率、含水率及油层的导热系数的关系曲线分析油层着火温度的影响因素.建立小型的物理模型对砂砾油层的引燃及燃烧特性做物理模拟,采用测温及红外摄像两种测量方式采集实验信息.通过温度测量可知砂砾油层的着火与外界所给的加热的功率有着直接的关系,提高加热功率有利于油层的引燃.油层内燃烧区域的推进方向取决于油层的各向异性的散热条件及油层空隙率、透气性能等多方面的因素,是这些条件综合作用的结果.采用红外摄像技术拍摄的红外图像反映了油层纵向的温度分布,估算了油层内高温区域的推进速率;运用分形理论对实验过程中所得的温度的时序数据做了分析,比较了砂砾油层燃烧与常规条件下流化率燃烧的分维数.通过以上的研究对实际的火烧油层热采工艺运用提出了建议.