油層出砂是砂眼油層開採過程中常見的問題之一。對於疏鬆砂岩油藏，出砂是提高採油速度的主要障礙。中國疏鬆砂岩油藏分佈範圍廣、儲量大、產量佔有重要的地位，油層出砂是這類油藏開採的主要矛盾。出砂的危害極大，主要的表現為：砂埋油層或井筒砂堵造成油井停產，出砂使地面和井下裝置嚴重磨蝕、砂卡，衝砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增，出砂嚴重時還會引起井壁坍塌而損壞套管。這些危害既提高了原油生產成本，又增加了油田開採難度。因此，油井防砂工藝技術的研究和發展對疏鬆砂岩油藏的開採至關重要。防砂與清砂技術是這類油藏正常生產的重要保證。
1油層出砂原因
油層出砂是由井底附近地帶的岩層結構破壞所引起的，它是各種因素綜合影響的結果。這些因素可以歸納為兩個方面，即地質條件和開採因素，其中地質條件是內因，開採因素是外因。
（1）內因——砂岩油層的地質條件
應力狀態砂岩油層在鑽井前處於應力平衡狀態。垂嚮應力的大小取決於油層埋藏深度和上覆岩石的密度；水平應力的大小除了與油層埋藏深度有關外，還與油層構造形成條件、岩石力學性質及油層孔隙中的壓力有關。鑽開油層後，井壁附近岩石的原始應力平衡狀態遭到破壞，造成井壁附近岩石的應力集中。在其它條件相同的情況下，油層埋藏越深，岩石的垂嚮應力越大，井壁的水平應力相應增加，所以井壁附近的岩石就越容易變形和破壞，從而引起在採油過程中油層出砂，甚至井壁坍塌。
岩石的膠結狀態油層出砂與油層岩石膠結物種類、數量和膠結方式有著密切的關係。通常油層砂岩的膠結物主要有粘土、碳酸鹽和矽質、鐵質三種，以矽質和鐵質膠結物的膠結強度最大，碳酸鹽膠結物次之，粘土膠結物最差。對於同一型別的膠結物，其數量越多，膠結強度越大。
油層砂岩的膠結方式主要有三種：一是基底膠結，砂岩顆粒完全浸沒在膠結物中，彼此互不接觸或接觸很少，其膠結強度為最大，但由於其孔隙度和滲透率均很低，很難成為好的儲油層；二是接觸膠結，膠結物的數量不多，僅存於岩石顆粒接觸處，其膠結強度最低；三是孔隙膠結，膠結物的數量介於基底膠結和接觸膠結之間，膠結物不僅存在於岩石顆粒接觸處，還充填於部分孔隙中，其膠結強度也處於基底膠結和接觸膠結之間。
容易出砂的油層岩石主要以接觸膠結方式為主，其膠結物數量少，而且其中往往含有較多的粘土膠結物。
滲透率的影響滲透率的高低是油層岩石顆粒組成、孔隙結構和孔隙度等岩石物理屬性的綜合反應。實驗和生產實踐證明，當其它條件相同時，油層的滲透率越高，其膠結強度越低，油層越容易出砂。
（2）外因——開採因素
固井質量由於固井質量差，使得套管外水泥環和井壁岩石沒有粘在一起，在生產中形成高低壓層的串通，使井壁岩石不斷受到沖刷，粘土夾層膨脹，岩石膠結遭到破壞，因而導致油井出砂。
射孔密度射孔完井是目前各油田普遍採用的溝通油流通道的方法，如果射孔密度過大，有可能使套管破裂和砂岩油層結構遭到破壞，引起油井出砂。
油井工作制度在油井生產過程中，流體滲流而產生的對油層岩石的沖刷力和對顆粒的拖曳力是疏鬆油層出砂的重要原因。在其它條件相同時，生產壓差越大，流體滲流速度越高，則井壁附近流體對岩石的沖刷力就越大。另外，油、水井工作制度的突然變化，使得油層岩石受力狀況發生變化，也容易引起油層出砂。
其它油層含水後部分膠結物被溶解使得岩石膠結強度降低或者油層壓力降低，增加了地應力對岩石顆粒的擠壓作用，擾亂了顆粒間的膠結，可能引起油井出砂。不適當的措施如壓裂和酸化等，降低了油層岩石膠結強度，使得油層變得疏鬆而出砂。
總之，不適於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變化、頻繁而低質量的修井作業、設計不良的措施和不科學的生產管理等都可能造成油氣井出砂。這些都應當儘可能避免。
油田開發過程中壓力發生變化將引起岩石應力狀態的失衡及油氣滲流的沖刷力，雖然是不可避免的，但應儘量防止和減少它們可能對造成出砂的影響。對於膠結物中粘土含量高且易發生粘土膨脹而可能引起出砂的井採取必要的防膨措施，則可防止和減少因此而造成的油層出砂。對於疏鬆油層，除採取合理的工作制度外，主要是選擇合理的完井方式和採取先期防砂。
2防砂方法
為了防止油井出砂，一方面要針對油層及油井的條件，正確選擇固井、完井方式，制定合理的開採措施，提高管理水平；另一方面要根據油層、油井及出砂的具體情況採用防砂措施。
制定合理的開採措施如下：
（1）制定合理的油井工作制度，透過生產試驗使所確定的生產壓差不會造成油井大量出砂。控制生產壓差基本上就是控制產液量，限制油層中的滲流速度，從而減小流體對油層砂岩顆粒的沖刷力。對於受生產壓差限制而無法滿足採油速度的油層，要在採取必要的防砂措施之後提高生產壓差，否則將無法保證油井正常生產。
（2）加強出砂層油水井的管理，開、關操作要求平穩，防止因生產壓差的突然增大而引起油層大量出砂。對易出砂的油井應避免強烈抽汲的誘流措施。
（3）對膠結疏鬆的油層，酸化、壓裂等措施要以不破壞油層結構為前提。
（4）根據油層條件和開採工藝要求，正確選擇完井方法和改善完井工藝。
根據防砂原理，目前常用的防砂方法可以歸納為機械防砂（如篩管防砂）、化學防砂（如人工膠結砂層）、焦化防砂（如注熱空氣固砂）等方法。
3清砂方法
儘管目前已經有了各種各樣的防砂方法，但由於種種原因，在砂岩油氣水井上完全避免油層出砂是困難的。油層出砂後，如果井筒流體上升速度不足以將砂帶至地面，則砂粒便在井筒中沉積下來，一方面井內形成砂堵增加了流體流動阻力，另一方面由於砂的存在會對抽油裝置造成嚴重的損害，甚至使得抽油裝置工作失效。因此，為了恢復出砂油井的正常生產，必須採取措施來清除井筒中的固體砂粒。
通常採用的清砂方法有衝砂和撈砂兩種。
（1）衝砂：通過沖管、油管或油套環空向井底注入高速流體衝散砂堵，由迴圈上返的液體將砂粒帶到地面，以解除油水井砂堵的工藝措施。它是目前廣泛應用的清砂方法。
（2）撈砂：用鋼絲繩向井內下入專門的撈砂工具——撈砂筒，將井底積存的砂粒撈到地面上來的方法。一般適用於砂堵不嚴重、井淺、油層壓力低或有漏失層等無法建立迴圈的油井。
油層出砂是砂眼油層開採過程中常見的問題之一。對於疏鬆砂岩油藏，出砂是提高採油速度的主要障礙。中國疏鬆砂岩油藏分佈範圍廣、儲量大、產量佔有重要的地位，油層出砂是這類油藏開採的主要矛盾。出砂的危害極大，主要的表現為：砂埋油層或井筒砂堵造成油井停產，出砂使地面和井下裝置嚴重磨蝕、砂卡，衝砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增，出砂嚴重時還會引起井壁坍塌而損壞套管。這些危害既提高了原油生產成本，又增加了油田開採難度。因此，油井防砂工藝技術的研究和發展對疏鬆砂岩油藏的開採至關重要。防砂與清砂技術是這類油藏正常生產的重要保證。
1油層出砂原因
油層出砂是由井底附近地帶的岩層結構破壞所引起的，它是各種因素綜合影響的結果。這些因素可以歸納為兩個方面，即地質條件和開採因素，其中地質條件是內因，開採因素是外因。
（1）內因——砂岩油層的地質條件
應力狀態砂岩油層在鑽井前處於應力平衡狀態。垂嚮應力的大小取決於油層埋藏深度和上覆岩石的密度；水平應力的大小除了與油層埋藏深度有關外，還與油層構造形成條件、岩石力學性質及油層孔隙中的壓力有關。鑽開油層後，井壁附近岩石的原始應力平衡狀態遭到破壞，造成井壁附近岩石的應力集中。在其它條件相同的情況下，油層埋藏越深，岩石的垂嚮應力越大，井壁的水平應力相應增加，所以井壁附近的岩石就越容易變形和破壞，從而引起在採油過程中油層出砂，甚至井壁坍塌。
岩石的膠結狀態油層出砂與油層岩石膠結物種類、數量和膠結方式有著密切的關係。通常油層砂岩的膠結物主要有粘土、碳酸鹽和矽質、鐵質三種，以矽質和鐵質膠結物的膠結強度最大，碳酸鹽膠結物次之，粘土膠結物最差。對於同一型別的膠結物，其數量越多，膠結強度越大。
油層砂岩的膠結方式主要有三種：一是基底膠結，砂岩顆粒完全浸沒在膠結物中，彼此互不接觸或接觸很少，其膠結強度為最大，但由於其孔隙度和滲透率均很低，很難成為好的儲油層；二是接觸膠結，膠結物的數量不多，僅存於岩石顆粒接觸處，其膠結強度最低；三是孔隙膠結，膠結物的數量介於基底膠結和接觸膠結之間，膠結物不僅存在於岩石顆粒接觸處，還充填於部分孔隙中，其膠結強度也處於基底膠結和接觸膠結之間。
容易出砂的油層岩石主要以接觸膠結方式為主，其膠結物數量少，而且其中往往含有較多的粘土膠結物。
滲透率的影響滲透率的高低是油層岩石顆粒組成、孔隙結構和孔隙度等岩石物理屬性的綜合反應。實驗和生產實踐證明，當其它條件相同時，油層的滲透率越高，其膠結強度越低，油層越容易出砂。
（2）外因——開採因素
固井質量由於固井質量差，使得套管外水泥環和井壁岩石沒有粘在一起，在生產中形成高低壓層的串通，使井壁岩石不斷受到沖刷，粘土夾層膨脹，岩石膠結遭到破壞，因而導致油井出砂。
射孔密度射孔完井是目前各油田普遍採用的溝通油流通道的方法，如果射孔密度過大，有可能使套管破裂和砂岩油層結構遭到破壞，引起油井出砂。
油井工作制度在油井生產過程中，流體滲流而產生的對油層岩石的沖刷力和對顆粒的拖曳力是疏鬆油層出砂的重要原因。在其它條件相同時，生產壓差越大，流體滲流速度越高，則井壁附近流體對岩石的沖刷力就越大。另外，油、水井工作制度的突然變化，使得油層岩石受力狀況發生變化，也容易引起油層出砂。
其它油層含水後部分膠結物被溶解使得岩石膠結強度降低或者油層壓力降低，增加了地應力對岩石顆粒的擠壓作用，擾亂了顆粒間的膠結，可能引起油井出砂。不適當的措施如壓裂和酸化等，降低了油層岩石膠結強度，使得油層變得疏鬆而出砂。
總之，不適於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變化、頻繁而低質量的修井作業、設計不良的措施和不科學的生產管理等都可能造成油氣井出砂。這些都應當儘可能避免。
油田開發過程中壓力發生變化將引起岩石應力狀態的失衡及油氣滲流的沖刷力，雖然是不可避免的，但應儘量防止和減少它們可能對造成出砂的影響。對於膠結物中粘土含量高且易發生粘土膨脹而可能引起出砂的井採取必要的防膨措施，則可防止和減少因此而造成的油層出砂。對於疏鬆油層，除採取合理的工作制度外，主要是選擇合理的完井方式和採取先期防砂。
2防砂方法
為了防止油井出砂，一方面要針對油層及油井的條件，正確選擇固井、完井方式，制定合理的開採措施，提高管理水平；另一方面要根據油層、油井及出砂的具體情況採用防砂措施。
制定合理的開採措施如下：
（1）制定合理的油井工作制度，透過生產試驗使所確定的生產壓差不會造成油井大量出砂。控制生產壓差基本上就是控制產液量，限制油層中的滲流速度，從而減小流體對油層砂岩顆粒的沖刷力。對於受生產壓差限制而無法滿足採油速度的油層，要在採取必要的防砂措施之後提高生產壓差，否則將無法保證油井正常生產。
（2）加強出砂層油水井的管理，開、關操作要求平穩，防止因生產壓差的突然增大而引起油層大量出砂。對易出砂的油井應避免強烈抽汲的誘流措施。
（3）對膠結疏鬆的油層，酸化、壓裂等措施要以不破壞油層結構為前提。
（4）根據油層條件和開採工藝要求，正確選擇完井方法和改善完井工藝。
根據防砂原理，目前常用的防砂方法可以歸納為機械防砂（如篩管防砂）、化學防砂（如人工膠結砂層）、焦化防砂（如注熱空氣固砂）等方法。
3清砂方法
儘管目前已經有了各種各樣的防砂方法，但由於種種原因，在砂岩油氣水井上完全避免油層出砂是困難的。油層出砂後，如果井筒流體上升速度不足以將砂帶至地面，則砂粒便在井筒中沉積下來，一方面井內形成砂堵增加了流體流動阻力，另一方面由於砂的存在會對抽油裝置造成嚴重的損害，甚至使得抽油裝置工作失效。因此，為了恢復出砂油井的正常生產，必須採取措施來清除井筒中的固體砂粒。
通常採用的清砂方法有衝砂和撈砂兩種。
（1）衝砂：通過沖管、油管或油套環空向井底注入高速流體衝散砂堵，由迴圈上返的液體將砂粒帶到地面，以解除油水井砂堵的工藝措施。它是目前廣泛應用的清砂方法。
（2）撈砂：用鋼絲繩向井內下入專門的撈砂工具——撈砂筒，將井底積存的砂粒撈到地面上來的方法。一般適用於砂堵不嚴重、井淺、油層壓力低或有漏失層等無法建立迴圈的油井。