目前,砾石充填防砂完井是防砂效果最好的一种防砂完井方式,但其充填工艺复杂,充填难度大,易出现防砂失效。此外,当充填砾石的类型不同,充填程度不同,生产速度不同时,其防砂效果也不同。但并没有相关文献针对这些进行研究,其堵塞规律的认识也不够清楚。为此,本文利用小尺寸防砂模拟装置,针对砾石类型、砾石层的密实程度、生产速度等因素对砾石层堵塞的影响规律进行了室内研究。实验结果表明:1)当选用圆球度高、磨圆度高的砾石作为充填砾石时,地层流体中粘土等固相杂质不易滞留在砾石层内,有利于缓解砾石层内堵塞。2)当砾石层的密实程度达到90%以上时,充填砾石能够有效阻挡地层砂进入井筒。3)存在一个临界生产速度,低于临界速度,易造成大量出砂;高于临界速度,出砂量最小,但产能会随之降低。本文还运用有限差分法,利用MATLAB软件针对生产过程中的堵塞规律进行了数值模拟,主要用来反映生产过程中粘土等固相颗粒是如何影响砾石层的堵塞。模拟结果表明:随着时间的增加,堵塞程度加重,达到某一时刻后堵塞趋于稳定。砾石层孔隙度较大时,充填砾石层内更易发生堵塞。此外,当砾石层中孔喉尺寸变化分布不均时,流体流动不均匀,易造成砾石层局部堵塞而发生冲蚀,使得防砂失效。