地层是否出砂取决于颗粒的胶结程度即地层强度。一般情况下，地层应力超过地层强度就可能出砂。油气井出砂的原因对于防砂及防砂剂的配方的选择有很大的影响，总的说来，油气井出砂的原因可以归结为地质和开采两种原因。
1 地质因素
地质因素指疏松砂岩地层的地质条件，如胶结物含量及分布、胶结类型、成岩压实作用和地质年代等。通常而言，地质年代越晚，地层胶结矿物越少，砂粒胶结程度越差，分布越不均匀的地层在开采时出砂越严重；地层的类型不同，地层胶结物的胶结力，圈闭内流体的粘着力，地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力所决定的地层胶结强度就不同，地层胶结强度越小，地层出砂越严重。根据地层胶结强度的大小把地层出砂分为三种类型：
(1) 流砂地层：即未胶结地层。颗粒之间无胶结物，地层砂的胶结强度仅取决于很小的流体附着力和周围环境圈闭的压实力，地层砂在一定的条件下可以流动。
当遭遇此种地层时易发生井壁坍塌，引起卡钻、埋钻等井下事故，用常规的裸眼砾石充填法完井时，易出现地层吐砂现象，造成油气层砂埋筛管下不到井底炮眼砂堵，砾石与地层砂互混，甚至还有地层砂通过筛管缝隙进入筛管内腔，卡住油管造成的事故。因此，必须采用沉砂封隔器，高密度且稠化的完井液等特殊的完井工艺措施。
(2) 部分胶结地层：这类地层胶结物含量较少，地层砂部分被胶结，胶结差，强度低。钻遇这种地层时，可以在钻井液中加入适宜的暂堵剂来稳定井壁，防止地层坍塌，避免钻速剧降和井下事故发生，在一定条件下，可以采用裸眼砾石充填法进行完井。
穿过这种地层的油气井在开采过程中地层会在炮眼附近剥落，逐渐发展而形成洞穴。剥落的小块地层砂进入井筒极易填满井底口袋，堵塞油管，掩埋油气层。表现为含砂量波动变化大。如不及早加以控制，那么产层附近的泥岩，页岩夹层出会因空穴增大而剥落，从而造成近井区域泥岩、页岩和砂岩三种剥落物互混，渗透率降低，产量下降。如任其发展，有可能造成地层坍塌、盖层下降、套管损坏、油气井报废的严重后果。
(3) 脆性砂地层：此类地层胶结物含量较多，地层砂之间的胶结力较强，地层强度较好，但因胶结物的脆性比砂粒强，故这种地层易破碎。钻遇这种地层时，可在钻井液中加入适宜的护胶剂及暂堵剂来稳定井壁，防止地层破碎垮塌，保证顺利钻井。
流体产出时能把砂岩表面颗粒冲刷带走，出砂规律呈周期性变化。这种规律是因为在出砂过程中导管外部地层冲蚀空穴突然增大，过流面积成倍增加，使地层流体的流速大幅度下降，致使出砂量明显下降。随着油井条件变化，又会形成新的油砂环境而开始出砂。周而复始，任其发展，洞穴越来越大，到一定的时候，就有可能形成灾难性的地层坍塌，使油气井导管变形而报废。
2 开采原因
开采原因指在油气开发时因开采速度以及采油速度的突然变化，落后的开采技术 ( 包括不合理的完井参数和工艺技术 ) 低质量和频繁的修井作业，设计不良的酸化作业和不科学的生产管理等造成油气井出砂。大体归纳如下：
(1) 采油过程中由于液体渗流而产生的对砂粒的拖曳力是出砂的重要原因。在其他条件相同时，生产压差愈大、渗透率愈高，在井壁附近液流对地层的冲刷力就愈大。
(2) 油层见水。油层胶结物以粘土为主，一般占 70% 左右，而粘土矿物成分中蒙脱石含量达 80% 左右的砂岩地层注水后，注入水浸泡地层，都会使粘土遇水膨胀变松散，降低胶结强度，进而发生颗粒位移，大大加剧地层出砂程度。
(3) 频繁作业及不恰当的开采速度以及作业过程措施不当，也是造成严重出砂的原因之一。例如，进行压裂、酸化、大修等特殊作业，如果没有保护油层的措施，就容易导致出砂加剧。
(4) 对油井管理不善，频繁地开关井，造成地层激动，使稳定的砂桥破坏，都会造成地层出砂。
随着油气田开发期延续，油气层压力自然下降，油气层砂岩体承载力的负荷逐渐增加，致使砂粒间的应力平衡破坏，胶结破坏造成地层出砂，另外，地层注水可能使油气层中的粘土膨胀分散，有的还会随着地层流体迁移使油气层胶结力下降。注水开发中为了保持产量必定要提高采液量，这就会增加地层流体的流速，加大流体对地层砂的冲刷和携带能力 ( 速敏效应 ) ，因此，注水有可能造成地层出砂。此外，地层中的两相或三相流动状态能增加对地层砂的携带力。
