出砂是油田开采过程中砂粒随流体从油层中运移出来的现象,是油井生产中所面临的困难之一。作为胜坨油田主力油层的沙二段,进入特高含水开发期,伴随着地层能量的逐年下降和含水的不断上升,油层出砂越来越普遍。出砂不仅会导致油井减产或停产以及地面和井下设备磨损,而且会加剧套管损坏、严重时可能导致油井报废,因此进行出砂预测及治理方案研究就显得尤为重要。尽管生产单位在防砂工作中已经开展了大量的工作,也取得了一些认识,并逐渐形成了配套的防砂工艺技术和体系,但由于对出砂机理和出砂预测研究比较少,使得在制定开采工艺,如先期防砂、射孔设计、合理生产压差及合理产量的确定方面以及如何解决出砂问题带有盲目性,造成了一定的财力、物力浪费。因此,加强对高含水期油藏岩石的破坏而导致油井出砂的研究显得十分必要。针对胜坨油田弱胶结砂岩高含水开发期主力油层沙二段容易出砂的情况,对胜坨油田沙二段三个区块的6口取芯井的资料进行分析,在胜利地质科学研究院三轴试验机上模拟井下条件进行岩石强度试验,得到了可靠的试验数据。通过对取芯井分析测井数据和岩石强度实验数据,综合考虑选择与砂岩强度密切相关的井深、声波时差等物理量,通过回归建立了油层砂岩强度与井深、声波时差的关系。同时介绍了基于岩石破坏准则的出砂理论模型,重点分析了射孔完井的油层和正生产油井的出砂机理,考虑井眼围岩应力场对射孔孔道稳定性的影响,建立了两种新的临界出砂模型,并对其可靠性进行了分析。通过预测,得到预防出砂的临界生产压差和临界产量。计算结果有利于指导胜坨油田沙二段油井开发方案及生产措施,提高油田开采的经济效益。论文在分析胜坨油田沙二段地层出砂情况及规律的同时总结了防砂工艺目前存在的主要问题,确立了该油田“以出砂预测为前提,稳砂、固砂为主,稳防结合”的防砂理念,对胜坨油田下步防砂治砂的工艺方法提出了具体建议。