油井出砂是石油开采过程中最常见的问题,尤其是在疏松砂泥岩互层地层中,在实际生产中,通常采用机械筛管或筛管砾石充填进行防砂。地层流体携带大量固相颗粒冲击挡砂层,若固相颗粒不能顺利排出,则会造成挡砂层堵塞,严重影响油气井产能。挡砂介质堵塞已成为困扰各大油田防砂井筒正常生产的重要问题之一。认清地层出砂机理、挡砂层堵塞机理以及采取何种防砂工艺,直接关系到疏松砂泥岩互层油藏的经济开发水平和油藏的最终采收率。对砂泥岩互层筛管挡砂层堵塞机理的研究具有十分重要的理论与工程意义。本文主要采用模拟实验的方法对砂泥岩互层防砂筛管堵塞机理进行研究。目前已有的对于油井挡砂介质堵塞机理的研究主要集中于砂岩地层,并且由于实验装置材质与尺寸的限制,与实际地层出砂条件相差较大。本文设计的大尺寸实验装置可以更好地模拟砂泥岩互层地层出砂特征,进行全尺寸筛管径向流堵塞模拟实验。并且,现有实验装置均为垂直固定结构,而本文新设计的实验装置可以进行不同井斜角筛管堵塞模拟实验。运用此实验装置进行了不同影响因素如净毛比、隔夹层泥质含量、泥岩矿物组分和井斜角等条件下的筛管堵塞模拟实验。通过实验得出结论,砂泥岩互层筛管堵塞机理与纯砂岩筛管堵塞机理有所不同。实验结果表明,在砂岩地层中,筛管堵塞主要为桥架堵塞,地层流体携带地层砂进入筛管挡砂介质内部,形成桥架堵塞。而在砂泥地层中,筛管堵塞主要为地层中泥质具有一定黏附性,使得地层泥砂在筛管表面形成一层坚固的泥饼,从而直接堵塞筛管外部的筛孔。并且地层砂中的部分泥质进入筛管挡砂层内部,由于泥质遇水膨胀,使得形成的砂桥更为牢固,堵塞更严重。