我国油藏中疏松砂岩储层占有很大比重,且普遍面临着油层出砂的严峻挑战。针对油层出砂问题,砾石充填防砂已成为国内外疏松砂岩油藏开采的主要防砂工艺,砾石充填防砂井在投产初始阶段会有较好的防砂效果及产量,但随着投产时间的增长,砾石防砂层由于地层砂侵入、胶质沥青质吸附、聚合物胶团沉淀等因素发生堵塞,渗透率下降,直接导致油井产能大幅度下降。因此,对各种复杂井况下砾石层挡砂介质堵塞机理及规律进行定性分析与定量研究就显得至关重要。基于上述问题,本文针对常规水驱井、稠油井、注聚井以及热采井等几种陆上油田常见井况条件下砾石层挡砂介质堵塞机理进行分析,得到砾石层堵塞原因;同时对现场生产条件进行模拟,开展复杂条件下砾石层挡砂介质堵塞规律系列实验,对不同复杂井况条件下砾石层渗透率损害规律进行定量研究。研究结果表明:在压实作用下,外加压力增大会导致砾石堆积渗透率明显降低,40MPa压实下的砾石层渗透率约为初始渗透率的5%~11%。在砂侵堵塞作用下,随着砾砂中值比(GSR)、原油粘度、地层砂泥质含量以及平均驱替流量的增大,地层砂更加容易侵入砾石层造成堵塞,砾石层最终渗透率比明显降低;砾石层稠油吸附堵塞实验后,砾石层进行驱替实验后渗透率迅速下降,堵塞渗透率比约为0.25,且最终堵塞渗透率比随稠油驱替时间及驱替温度变化不大。稠油及注聚防砂井的物理化学复合堵塞与挡砂介质表面的润湿性、吸附性能有关,石英砂充填层表面强亲水,其对聚合物及其衍生物和稠油沥青质的表面吸附量较高;HPAM在石英砂粒表面的吸附量随时间的增加而逐渐增加,最终随着时间增加吸附量趋于平稳。多轮次蒸汽吞吐砾石层损害规律实验结果表明,由于原油的吸附堵塞作用及剩余油影响,反向驱替稠油结束后水测渗透率仅为初始水测渗透率的15%左右,首次高温热蒸汽驱替解堵过后,砾石层的解堵作用十分明显,水相渗透率上升至初始水相渗透率的93%左右,第二次高温热蒸汽驱替解堵过后,砾石层水相渗透率恢复至初始水侧渗透率的85%左右,由此基本可以得知,高温热蒸汽对稠油饱和后的砾石层具有良好的解堵作用,但随着蒸汽解堵轮次的增加,解堵效果逐渐降低。同时,本文研究得到基于实验条件下砾石层渗透率损害程度的定量预测模型,并根据实验结果建立砾石充填防砂井动态产能预测模型,方便油田工作者能够对油井产能及防砂有效期进行合理设计,并为油井生产时期产能预测提供部分理论依据。