热采在我国当前稠油开采过程中应用十分广泛,其效果的好坏直接影响到稠油最终的产量。而热量在地层中损失的多少即地层热利用率对热采效果有着非常重要的影响,所以研究地层热利用率对完善热采体系十分必要。本论文针对热介质注入过程中的热利用率开展了研究。首先,以垂直井筒为对象,总结和对比了现有评价方法,再基于质量、动量和能量守恒定律,采用微分法建立了不同井筒结构注多介质的井筒传质传热模型,形成了多介质注入过程中井筒传热的表征方法;并考虑海水对井筒传热的影响,实现海水段井筒传热在模型中的表征。其次,总结了地层流体和储层热物性参数的计算方法,在此基础上考虑注入阶段近井地层的温度非均匀分布特征,推导了蒸汽超覆情况下的地层加热半径求解方法,然后将注入过程中地层热利用率分为井筒热利用率和地层热利用率两部分,并建立了评价方法。最后基于实际油藏区块条件,对注入过程中热利用率的评价方法进行应用分析,先计算井筒热利用率,分析注汽参数对井筒热利用率的影响;再利用现有模型来验证新建立的地层热利用率模型,并从地质条件和注采条件两方面出发,选取典型因素进行了地层热利用率的敏感性分析。本文建立的蒸汽超覆情况下的地层热利用率模型对油田矿场实践具有一定的现实指导意义。