出砂是疏松砂岩油藏开发面临的主要难题之一。脱砂压裂是国外近年来发展起来的一种高效防砂技术,该技术既能有效控制出砂,又能显著提高压裂井产量,应用前景极为广泛。然而疏松砂岩脱砂压裂机理复杂,目前对其内在规律认识还不够深入。疏松砂岩胶结强度弱,储层有效应力改变时具有很强的应力敏感性。因此,考虑流固耦合作用影响,系统研究疏松砂岩渗流与变形相互作用的内在机制,对认识疏松砂岩油藏脱砂压裂机理及指导脱砂压裂施工具有重要意义。首先,本文利用真三轴水力压裂模拟系统对弱胶结人工岩样进行了压裂模拟实验,研究了压裂排量、地应力组合、岩样胶结程度影响下的压裂压力及压后裂缝扩展形态;基于广义达西定律及固体小变形假设推导了渗透率各向异性储层流固耦合控制方程,联立辅助方程,建立了渗透率各向异性疏松砂岩脱砂压裂人工裂缝-油藏系统流固耦合模型;基于Galerkin有限元法,对流固耦合方程进行了Galerkin空间域离散,并按全隐式格式对渗流方程进行了时间域差分离散;在有限元离散的基础上,基于FEPG系统自主开发了疏松砂岩油藏单相及两相渗流流固耦合有限元程序。其次,建立了疏松砂岩近井物性参数分析模型,利用渗流压力及位移动态边界对钻井、开井生产、压裂动态造缝等过程进行了流固耦合模拟,分析了井眼效应、生产压差、造缝宽度等对近井储层孔渗参数及弹性参数的影响,研究表明上述因素均会对近井地带储层变形及物性参数分布产生显著影响。再次,建立了疏松砂岩油藏开井降压模型及脱砂压裂井出砂预测模型,优化了疏松砂岩油藏开井降压时间及脱砂压裂井临界生产压差。研究表明,控制开井降压时间可有效降低出砂危险,另外,脱砂压裂造缝压实区的形成可在一定程度上提高临界生产压差。最后,综合考虑流固耦合作用、裂缝导流能力变化、储层渗透率各向异性等建立脱砂压裂产能流固耦合模型,分析了各因素对储层物性参数及压后生产动态影响。研究表明,流固耦合作用会导致近裂缝区域储层有效应力及物性参数发生显著变化;裂缝导流能力随时间及空间的变化会对近裂缝储层物性参数分布及压后产能产生显著影响;储层渗透率各向异性会显著影响整个储层有效应力、物性参数分布及脱砂压裂井产能。本文对疏松砂岩油藏脱砂压裂相关问题进行了系统研究,其研究成果对该类油藏高效开发具有重要的理论和应用价值。