稠油热采水平井筒均匀注、采工艺对于提高采收率至关重要,井筒注采管柱设计需要准确掌握水平井段沿程的热力和水力参数分布及规律。注采过程中,井筒内管流与油藏渗流之间的耦合非常复杂,是目前油藏模拟的难点课题之一。本文基于质量、动量与能量守恒定律,建立了水力管元离散模型,研究了水平井筒-油藏耦合的流体动力学参数变化规律,主要工作包括:1.根据传统的井筒注汽热力学模型,计算了直井段注汽压降和热损失,研究了直井注汽段的热力学参数变化与敏感性。结果表明,注汽井口压力、干度和注汽量对井底热流体的干度和压力有显著的影响;2.将直井段井底热力学参数作为水平井入口边界条件,建立了变质量水平井段流动和热损失模型。考虑水平井段沿程变质量流特性与摩阻压降影响,应用热采模拟软件CMG,分析了水平井注汽过程中的流量与压力变化规律;3.将1D水平井筒管流与2D油藏渗流的流动,统一表征为不同流动阻力特性的管单元流动;井筒、油藏几何空间按2D纵横分布的管单元离散,建立了井筒-油藏流动耦合的离散管元数值模型。数值模型以井筒-油藏管元结点处流量守恒为基础,按管元流量与压力的物理关系,转换为一组以结点压力为未知量的非线性代数方程,利用牛顿迭代法数值求解,结果与CMG油藏模拟吻合较好,验证了管单元模型方法的可靠性;4.应用所开发的离散管单元模型程序,数值计算了水平井注汽井段压力与速度分布变化规律;考虑配注孔的节流阻力特性,建立了包含管流、节流、渗流的统一离散管元模型,对水平井注汽管柱参数进行了优化,得到了具有工程意义的部分结果。