本文以乐安油田薄层砂砾岩特超稠油油藏注蒸汽开采为例，从室内实验、理论和油藏数值模拟三方面出发，对热／化学复合采油作用机理进行了深入研究，建立了热／化学复合采油技术数学模型，并利用数值计算方法对该模型进行了求解，编制出了热／化学复合采油数值模拟软件。主要内容如下： (1)分析了表面活性剂的作用机理：减小附着功提高洗油能力，降低界面张力和形成乳化而提高波及系数。筛选出高温降粘剂XG-Ⅰ和高温驱油剂PS—1作为乐安区块草南稠油油藏热／化学吞吐用蒸汽添加剂，使用浓度1％。测量了两种表面活性剂在高温条件下的性质及其对油水作用的影响，并进行了热／化学复合驱实验。室内驱替实验结果表明，活性剂种类、活性剂浓度、地层水性质以及高温作用等因素对表面活性剂作用具有决定性的影响；热／化学复合驱采收率最大可比蒸汽驱提高19.65％。 (2)开展了不同活性剂种类与浓度的低界面张力体系在不同温度下的相对渗透率实验，讨论了界面张力、温度等因素对油水两相相对渗透率的影响，并阐述了作用机理。建立了温度、低界面张力综合作用下油水相对渗透率模型，该模型可以较好地拟合温度、界面张力综合作用下油水相对渗透率曲线。为数学模拟热／化学吞吐提供了真实的依据。 (3)考虑表面活性剂吸附、热降解和化学反应，根据表面活性剂在饱和油水多孔介质的运移方程、油水质量守恒与能量守恒建立了高温状态下表面活性剂影响的数学模型和数值计算模型。分析了注入温度、吸附速度、弥散系数、注入段塞尺寸、注入浓度等活性剂运移与作用效果的影响。 (4)根据热／化学复合采油技术作用机理，建立了三维、多相、多组分数学模型。模型考虑了相平衡以及温度、界面张力对油、气、水三相渗流的影响等因素，较全面地反映了热／化学复合采油的作用机理。实践表明，该计算方法既保存了全隐式联立求解方法稳定性好的特点，又使得处理过程变得相对简单。 (5)利用注蒸汽采油数值模拟软件对草37井蒸汽吞吐进行了历史拟合。通过对草37井的历史拟合，模拟过程中发现蒸汽的注入比较困难。本文模型对热／化学复合吞吐采油技术和热／化学复合驱采油技术进行了数值模拟，讨论了注采参数及活性剂性质参数对采油效果的影响，对热／化学复合采油技术的实施进行了参数优化。结果表明，热／化学复合吞吐采油技术可以有效降低蒸汽的注入压力，增加原油产量；活性剂浓度及注入量的优化要根据表面活性剂的性质、岩石、流体物性参数、注采工艺参数等综合考虑进行。