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据统计，稠油资源约占陆上石油总资源的20％以上。我国的稠油开采以热采居多，而蒸汽吞吐是热采的主要形式之一。蒸汽吞吐开采是一项复杂的系统工程，其开采效果直接取决于注采参数设计及井筒伴热方式优选。本论文应用采油工程理论、传热学原理、工程计算方法和遗传优化算法相结合的方法，对蒸汽吞吐采油工艺进行了研究。采用具有全局优化、收敛快等优点的遗传算法建立了蒸汽吞吐注采参数系统优化模型，该方法克服了以往模型局部优化的弊端，新颖可靠，所需资料少，运算快捷，应用该方法优化设计注采参数与实际结果对比具有较好的一致性，且能够明显提高开发效果。研究了蒸汽吞吐井的三种伴热方式(热载体循环、空心杆电加热及空心抽油杆注蒸汽)，采用差分法推导了热载体循环工艺数学模型的数值解，方法简单、运算收敛快；在用迭代法求取蒸汽干度为零时的深度和方程系数的基础上，推导了空心抽油杆注蒸汽数学模型的解析解，该解析解计算准确、快捷，相对其数值解更加合理准确；并以带约束的遗传算法为手段，实现了三种井筒伴热方式的优化设计，在耗时上大幅度减少，且简单实用。应用Visual Basic 6.0编程技术编制了遗传算法优化软件，并对油田实例进行计算，收到了良好效果，对现场开采具有一定的指导意义。