井筒中的温度和压力是评价注蒸汽热力采油效果的重要参数,而井下温度和压力的测量一直是油藏监测中的难题,传统电子传感器难以在复杂恶劣的井下环境中长期稳定地工作。近年来发展起来的基于布里渊散射的分布式光纤传感测量是一种有广阔应用前景的测量技术,本文设计了一套稠油井模拟井筒地面实验装置,用来满足布里渊散射分布式光纤测井所需的实验环境要求。本课题在分析注蒸汽热力采油工艺特点的基础上,深入研究了注入蒸汽过程中井下环境特点,并根据传热综合模型、汽水两相流流动状态,建立了井筒的蒸汽温度、压力的数学模型,采用数值迭代的方法,对模型进行了求解,并用一个计算实例进行了验证。根据对模拟实验环境的要求,研制了一套稠油井筒模拟实验装置,包括模拟井筒釜体、压力控制系统、恒温循环系统三部分。釜体选用内外三层的结构形式,以增压器获取所需高压,以外循环恒温槽控制温度,井筒内压力和温度连续可调、可控,实现对井下压力和温度环境的模拟。针对温度控制系统的大惯性和滞后特性,重点研究了温控系统可选用的控制算法。建立好温控模型后,利用Matlab的Simulink开发环境和模糊逻辑工具箱对PID控制、模糊控制和参数自整定模糊PID控制三种方案进行研究和仿真分析,通过比较得到了最佳控制方案为参数自整定模糊PID控制。完成了模拟实验装置的压力自动控制系统的方案设计。执行机构采用电液伺服的力控系统,并对各分立元件建模,得出压力控制系统的数学模型。同时考虑了温度变化对压力的影响,将温度对压力的影响作为压力控制中的干扰量引入到模型中,并验证了所设计的压力控制系统的稳态特性。最后利用MSComm控件在VB6.0环境下实现串行通信的方法,借助智能仪表提供的标准接口,为模拟实验装置设计了配套的数据采集管理系统,实现装置与计算机之间的高速可靠通讯,并可实现对数据的操作、管理等一系列功能。