机械式防砂是目前针对稠油疏松砂岩油藏采油工艺中广泛运用的防砂采油技术,但稠油疏松砂岩油藏的高粘性,低流动性,易吸附性等特点使防砂管极易发生堵塞,不能维持较长时间的防砂工作,给油藏的开发带来极大的困难。因此对机械式防砂管性能的改进是机械式防砂管采油要解决的重要问题,本文将地层多孔介质渗流理论和机械式防砂管采油技术联合进行研究,以设计新型适合稠油疏松砂岩油藏的防砂管和捡测新型防砂管性能为重点,开展了以下几方面的工作:1.以渗流力学、两相流体力学为基础,研究稠油疏松砂岩油藏地层原油渗流运动,从而推导含泥砂稠油流体在地层渗流运动的数学模型方程。2.以油气井出砂理论和防砂方法为基础,对现行防砂管在采油作业中的实际情况进行分析,归纳总结现行防砂管在防砂渗流作业中存在的问题。3.从改进防砂管结构和过滤材料两个方面拟定出新型防砂管的设计方案,并加工制作新型防砂管样品,进行防砂渗流试验研究。4.以还原油藏中真实情况为目标设计和搭建机械式防砂管原油渗流试验台,使渗流试验满足高温高压及地层出砂等地层中的原油渗流环境,并以此为基础进行原油渗流试验。5.通过防砂管基本性能试验、新型防砂管性能对比试验和压力极限状态下的堵塞试验得到:防砂管的渗透率受压差影响明显;含粘土等固体颗粒的原油在渗流过程中更容易使防砂管发生堵塞;在相同的渗流环境下经滤材改进设计的新型防砂管渗透率最高,阻力系数最小,渗流流量最大,并且渗透率随时间降幅最小,渗透性能最好;同时在极限压力状态下,相同的实验时间内,原防砂管已经堵塞,而经结构改进设计的新型防砂管渗流流量最大,能够维持长时间稳定渗流状态,试验结束后,绕丝完好,没有大量泥沙淤积吸附现象。6.采用CFD相关软件进行几种有代表性的数值模拟,即在防砂管未堵塞和堵塞两种情况下,对原油单相流体和含粘土颗粒的液固两相混合流体的渗流运动进行模拟计算,计算结果表明在地层原油渗流经过防砂管周围的多孔介质时,压力变化明显,流体流速缓慢,在原油中含粘土渗流的情况下上述情况更为明显。由此分析得到:适用于稠油疏松砂岩油藏的新型防砂管的进一步研制应着重考虑由于较大压力变化造成的防砂管结构形变,低流速摇曳力造成的矿物颗粒对渗流孔隙的堵塞等因素。