油层出砂是砂眼油层开采过程中常见的问题之一。对于疏松砂岩油藏，出砂是提高采油速度的主要障碍。我国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大、产量占有重要的地位，油层出砂是这类油藏开采的主要矛盾。出砂的危害极大，主要的表现为：砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产，出砂使地面和井下设备严重磨蚀、砂卡，冲砂检泵、地面清罐等维修工作量剧增，出砂严重时还会引起井壁坍塌而损坏套管。这些危害既提高了原油生产成本，又增加了油田开采难度。因此，油井防砂工艺技术的研究和发展对疏松砂岩油藏的开采至关重要。防砂与清砂技术是这类油藏正常生产的重要保证。
1油层出砂原因
油层出砂是由井底附近地带的岩层结构破坏所引起的，它是各种因素综合影响的结果。这些因素可以归纳为两个方面，即地质条件和开采因素，其中地质条件是内因，开采因素是外因。
（1）内因——砂岩油层的地质条件
应力状态砂岩油层在钻井前处于应力平衡状态。垂向应力的大小取决于油层埋藏深度和上覆岩石的密度；水平应力的大小除了与油层埋藏深度有关外，还与油层构造形成条件、岩石力学性质及油层孔隙中的压力有关。钻开油层后，井壁附近岩石的原始应力平衡状态遭到破坏，造成井壁附近岩石的应力集中。在其它条件相同的情况下，油层埋藏越深，岩石的垂向应力越大，井壁的水平应力相应增加，所以井壁附近的岩石就越容易变形和破坏，从而引起在采油过程中油层出砂，甚至井壁坍塌。
岩石的胶结状态油层出砂与油层岩石胶结物种类、数量和胶结方式有着密切的关系。通常油层砂岩的胶结物主要有粘土、碳酸盐和硅质、铁质三种，以硅质和铁质胶结物的胶结强度最大，碳酸盐胶结物次之，粘土胶结物最差。对于同一类型的胶结物，其数量越多，胶结强度越大。
油层砂岩的胶结方式主要有三种：一是基底胶结，砂岩颗粒完全浸没在胶结物中，彼此互不接触或接触很少，其胶结强度为最大，但由于其孔隙度和渗透率均很低，很难成为好的储油层；二是接触胶结，胶结物的数量不多，仅存于岩石颗粒接触处，其胶结强度最低；三是孔隙胶结，胶结物的数量介于基底胶结和接触胶结之间，胶结物不仅存在于岩石颗粒接触处，还充填于部分孔隙中，其胶结强度也处于基底胶结和接触胶结之间。
容易出砂的油层岩石主要以接触胶结方式为主，其胶结物数量少，而且其中往往含有较多的粘土胶结物。
渗透率的影响渗透率的高低是油层岩石颗粒组成、孔隙结构和孔隙度等岩石物理属性的综合反应。实验和生产实践证明，当其它条件相同时，油层的渗透率越高，其胶结强度越低，油层越容易出砂。
（2）外因——开采因素
固井质量由于固井质量差，使得套管外水泥环和井壁岩石没有粘在一起，在生产中形成高低压层的串通，使井壁岩石不断受到冲刷，粘土夹层膨胀，岩石胶结遭到破坏，因而导致油井出砂。
射孔密度射孔完井是目前各油田普遍采用的沟通油流通道的方法，如果射孔密度过大，有可能使套管破裂和砂岩油层结构遭到破坏，引起油井出砂。
油井工作制度在油井生产过程中，流体渗流而产生的对油层岩石的冲刷力和对颗粒的拖曳力是疏松油层出砂的重要原因。在其它条件相同时，生产压差越大，流体渗流速度越高，则井壁附近流体对岩石的冲刷力就越大。另外，油、水井工作制度的突然变化，使得油层岩石受力状况发生变化，也容易引起油层出砂。
其它油层含水后部分胶结物被溶解使得岩石胶结强度降低或者油层压力降低，增加了地应力对岩石颗粒的挤压作用，扰乱了颗粒间的胶结，可能引起油井出砂。不适当的措施如压裂和酸化等，降低了油层岩石胶结强度，使得油层变得疏松而出砂。
总之，不适于易出砂油藏的工程措施、不合理的油井工作制度及工作制度的突然变化、频繁而低质量的修井作业、设计不良的措施和不科学的生产管理等都可能造成油气井出砂。这些都应当尽可能避免。
油田开发过程中压力发生变化将引起岩石应力状态的失衡及油气渗流的冲刷力，虽然是不可避免的，但应尽量防止和减少它们可能对造成出砂的影响。对于胶结物中粘土含量高且易发生粘土膨胀而可能引起出砂的井采取必要的防膨措施，则可防止和减少因此而造成的油层出砂。对于疏松油层，除采取合理的工作制度外，主要是选择合理的完井方式和采取先期防砂。
2防砂方法
为了防止油井出砂，一方面要针对油层及油井的条件，正确选择固井、完井方式，制定合理的开采措施，提高管理水平；另一方面要根据油层、油井及出砂的具体情况采用防砂措施。
制定合理的开采措施如下：
（1）制定合理的油井工作制度，通过生产试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂。控制生产压差基本上就是控制产液量，限制油层中的渗流速度，从而减小流体对油层砂岩颗粒的冲刷力。对于受生产压差限制而无法满足采油速度的油层，要在采取必要的防砂措施之后提高生产压差，否则将无法保证油井正常生产。
（2）加强出砂层油水井的管理，开、关操作要求平稳，防止因生产压差的突然增大而引起油层大量出砂。对易出砂的油井应避免强烈抽汲的诱流措施。
（3）对胶结疏松的油层，酸化、压裂等措施要以不破坏油层结构为前提。
（4）根据油层条件和开采工艺要求，正确选择完井方法和改善完井工艺。
根据防砂原理，目前常用的防砂方法可以归纳为机械防砂（如筛管防砂）、化学防砂（如人工胶结砂层）、焦化防砂（如注热空气固砂）等方法。
3清砂方法
尽管目前已经有了各种各样的防砂方法，但由于种种原因，在砂岩油气水井上完全避免油层出砂是困难的。油层出砂后，如果井筒流体上升速度不足以将砂带至地面，则砂粒便在井筒中沉积下来，一方面井内形成砂堵增加了流体流动阻力，另一方面由于砂的存在会对抽油设备造成严重的损害，甚至使得抽油设备工作失效。因此，为了恢复出砂油井的正常生产，必须采取措施来清除井筒中的固体砂粒。
通常采用的清砂方法有冲砂和捞砂两种。
（1）冲砂：通过冲管、油管或油套环空向井底注入高速流体冲散砂堵，由循环上返的液体将砂粒带到地面，以解除油水井砂堵的工艺措施。它是目前广泛应用的清砂方法。
（2）捞砂：用钢丝绳向井内下入专门的捞砂工具——捞砂筒，将井底积存的砂粒捞到地面上来的方法。一般适用于砂堵不严重、井浅、油层压力低或有漏失层等无法建立循环的油井。
