本文在火烧油层国内外综合文献调研的基础上,系统分析了火烧油层的开发机理、开发优势、开发特点及室内研究的主要成果、矿场先导试验的成败原因,展望了火烧油层的开发趋势。　　论文以高升油田高3618块厚层块状稠油油藏为例,采用精细地质解剖技术并充分利用沉积学规律及老油田资料逐层细分沉积单元,对厚层块状深层稠油油藏隔夹层分布、油层小层划分、油层厚度分布规律等尤为关键的地质特征进行了精细研究与描述,为从分层系开发转向分层开发提供了科学依据。　　按照统计法、油藏数值模拟法及现场动态监测法系统评价了该油藏开发特征、开发效果及多周期蒸汽吞吐后期剩余油纵向、平面分布规律,为开发方式转换提供了较为详尽的物质基础;提出了好油层的剩余油分布受储层物性参数(渗透率)非均质控制、差油层的剩余油分布受储层结构控制。　　通过油藏物理模拟、数值模拟形成了火烧油层参数优化技术。(1)按照相似准则建立精确物理模型,通过燃烧釜实验、燃烧管实验等物理模拟研究优化了高升油田实际岩心的火烧油层点火温度、通风强度、空气耗量、燃料消耗量等关键参数。研究表明:高3618块油藏条件适合火烧驱油开采,最佳点火温度500℃,空气耗量少(仅340m3(空气)/m3(油)),驱油效率高达79%;(2)应用STARS热采模型及油藏地质特征再认识成果建立三维非均质油藏地质模型,地质建模兼顾火驱过程中火线超覆及垂向上沉积韵律变化规律等;选用CMG热采数模软件中的火驱模块,常规开采及蒸汽吞吐拟合阶段建立三维三相三组份(水、重油、溶解气)模型,实现了较高精度的历史拟合,得到了蒸汽吞吐结束后的压力场、温度场、含油饱和度场、含水饱和度场并建立火驱优化研究的44304个节点的三维三相六组份(重质组份、挥发组份和固相焦炭组份、氮气和氧气、水)油藏数值模型;(3)对火烧油层的关键参数:燃烧方式、井网及注采系统(井网形式、火驱注气井排距、注气井井距)、注采参数(点火温度、注气井射孔方式及位置、油井射孔层位、注气压力(初始注气压力、最大注气压力)、注气速度(初始注气速度、递增注气速度、最大注气速度)、采油井最大排液量)等进行了系列优化。按照公式法、数值模拟法、类比法等预测火驱稳定生产产量及最终采收率。研究认为:高3-6.18块火烧油层应分L5、L6砂岩组两套层系采用105m井距行列线性井网“移风接火”正向干式燃烧,点火温度为450～C～500℃。构造高部位注气,注气井排距为210m、注气井井距105m,火驱过程中注气井采用分二层射孔,层系内分注、合采的方式进行开发,射开目的层的下部1/2～2/3,油井射开对应层系含油井段下部2/3,L5砂岩组注气压力为3 Mpa～4.5MPa;L6砂岩组注气压力为9Mpa～11.2MPa。燃烧速度控制在0.04m/d～0.16m/d之间,初期单井注气速度在6000m3/d～7000m3/d,折算单位截面积通风强度1.93m3/(m2.h),注气速度每月调整一次,设计单井月增加注气速度3000m3/d～4000m3/d,火线推进距离至注采井距的70%时,注气速度不再增加。油井排液量控制在15m3/d～25m3/d之间。预计火驱阶段采出程度36.7%,吞吐+火驱开发采收率57.6%。　　通过两批次的火烧油层先导试验及全区扩大规模火驱开发,逐步形成了井下点火(电点火、化学+自燃点火)及通风量设计、产出气组分检测与分析、火驱燃烧特征的分析与判别、火驱开发动态分析、压缩机选型及供气管网配套等火烧油层工艺配套技术;　　针对深层块状厚层稠油油藏火驱深度开发暴露出的气窜、气锁、乳化、见效慢、地面不配套等前所未有的困难与挑战进行攻关研究,形成了点火井燃烧方式动态调整、油井高产气层封窜、稠油井井筒举升、火驱一线油井近井油层防破乳、火驱地面尾气处理安全排放及降低系统回压等火烧油层调控技术,丰富了火烧油层的开发实践。　　厚层块状深层稠油油藏火烧油层开发技术研究及应用为稠油油藏蒸汽吞吐开发后期转变开发方式、提高原油采收率及适应火烧油层的油藏大面积推广与应用奠定了坚实基础。