第二章完井方式选择完井方式选择是完井工程的重要环节之一，目前完井方式有多种类型，但都有其各自的适用条件和局限性。
只有根据油气藏类型和油气层的特性去选择最合适的完井方式，才能有效地开发油气田，延长油气井寿命和提高其经济效益。
合理的完井方式应该力求满足以下要求：（1）油、气层和井筒之间保持最佳的连通条件，油、气层所受的损害最小；（2）油、气层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积，油、气入井的阻力最小；（3）应能有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层间的相互干扰；（4）应能有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌，确保油井长期生产；（5）应具备进行分层注水、注气、分层压裂、酸化等分层措施以及便于人工举升和井下作业等条件；（6）稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；（7）油田开发后期具备侧钻的条件；（8）施工工艺简便，成本较低。
第一节完井方式目前国内外最常见的完井方式有套管或尾管射孔完井、割缝衬管完井、裸眼完井、裸眼或套管砾石充填完井等。
由于现有的各种完井方式都有其各自适用的条件和局限性，因此，了解各种完井方式的特点是十分重要的。
1 射孔完井方式射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方式。
其中包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
（1）套管射孔完井套管射孔完井是钻穿油层直至设计井深，然后下油层套管至油层底部注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿油层套管、水泥环并穿透油层某一深度，建立起油流的通道。
如图2-1所示。
套管射孔完井既可选择性地射开不同压力、不同物性的油层，以避免层间干扰，还可避开夹层水、底水和气顶，避开夹层的坍塌，具备实施分层注采和选择性压裂或酸化等分层作业的条件。
（2）尾管射孔完井尾管射孔完井是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥固井，然后用小一级的钻头,穿油层至设计井深，用钻具将尾管送下并悬挂在技术套管上。
尾管和技术套管的重合段一般不小于50m.再对尾管注水泥固井，然后射孔。
如图2-2所示。
尾管射孔完井由于在钻开油层以前上部地层已被技术套管封固，因此，可以采用与油层相配伍的钻井液以平衡压力、低平衡压力的方法钻开油层，有利于保护油层。
此外，这种完井方式可以减少套管重量和油井水泥的用量，从而降低完井成本，目前较深的油、气井大多采用此方法完井。
射孔完井对多数油藏都能适用，其具体的使用条件见表2-8.2 裸眼完井方式裸眼完井方式有两种完井工序：一是钻头钻至油层顶界附近后，下技术套管注水泥固井。
水泥浆上返至预定的设计高度后，再从技术套管中下入直径较小的钻头，钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深完井。
如图2-3所示。
有的厚油层适合于裸眼完成，但上部有气顶或顶界邻近又有水层时，也可以将技术套管下过油气界面，使其封隔油层的上部分然后裸眼完井。
必要时再射开其中的含油段，国外称为复合型完井方式。
如图2-4所示。
裸眼完井的另一种工序是不更换钻头，直接钻穿油层至设计井深，然后下技术套管至油层顶界附近，注水泥固井。
固井时，为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂或者替入低失水、高粘度的钻井液，以防水泥浆下沉。
或者在套管下部安装套管外封隔器和注水接头，以承托环空的水泥浆防止其下沉，这种完井工序一般情况下不采用。
见图2-5所示。
裸眼完井的最主要特点是油层完全裸露，因而油层具有最大的渗流面积。
这种井称为水动力学完善井，其产能较高。
裸眼完井虽然完善程度高，但使用局限很大。
砂岩油、气层，中、低渗透层大多需要压裂改造，裸眼完成即无法进行。
同时，砂岩中大都有泥页岩夹层，遇水多易坍塌而堵塞井筒。
碳酸盐岩油气层，包括裂缝性油、气层，如70年代中东的不少油田，我国华北任丘油田古潜山油藏，四川气田等大多使用裸眼完井。
后因裸眼完井难以进行增产措施和控制底水锥进和堵水，以及射孔技术的进步，现多转变为套管射孔完成。
水平井开展初期，80年代初美国奥斯汀的白垩系碳酸盐岩垂直裂缝地层的水平井大多为裸眼完井，其他国家的一些水平井也有用裸眼完井，但80年代后期大多为割缝衬管或带管外封隔器的割缝衬管所代替。
特别是当前水平井段加长或钻分枝水平井，用裸眼完井就更少了。
因为裸眼完井有许多技术问题难以解决。
3 割缝衬管完井方式割缝衬管完井方式也有两种完井工序。
一是用同一尺寸钻头钻穿油层后，套管柱下端连接衬管下入油层部位，通过套管外封隔器和注水泥接头固井封隔油层顶界以上的环形空间。
如图2-6所示。
由于此种完井方式井下衬管损坏后无法修理或更换，因此一般都采用另一种完井工序，即钻头钻至油层顶界后，先下技术套管注水泥固井，再从技术套管中下入直径小一级的钻头钻穿油层至设计井深。
最后在油层部位下入预先割缝的衬管，依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡瓦封隔器），将衬管悬挂在技术套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气通过衬管的割缝流入井筒。
如图2-7如示。
这种完井工序油层不会遭受固井水泥浆的损害，可以采用与油层相配伍的钻井液或其它保护油层的钻井技术钻开油层，当割缝衬管发生磨损或失效时也可以起出修理或更换。
割缝衬管的技术要求割缝衬管的防砂机理是允许一定大小的，能被原油携带至地面的细小砂粒通过，而把较大的砂料阻挡在衬管外面，大砂粒在衬管外形成“砂桥”，达到防砂的目的。
如图2-8所示。
由于“砂桥”处流速较高，小砂粒不能停留在其中。
砂粒的这种自然分选使“砂桥”具有较好的流通能力，同时又起到保护井壁骨架砂的作用。
割缝缝眼的形状和尺寸应根据骨架砂粒度来确定。
4 砾石充填完井方式对于胶结疏松砂严重的地层,一般应采用砾石充填完井方式。
它是先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井之目的。
砾石充填完井一般都使用不锈钢绕筛管而不用割缝衬管。
其原因如下：割缝衬管的缝口宽度由于受加工割刀强度的限制，最小为0.5mm.因此，割缝衬管只适用于中、粗砂粒油层。
而绕丝筛管的缝隙宽度最小可达0.12mm，故其适用范围要大得多。
绕丝筛管是由绕丝形成一种连续缝隙，见图2-11（a），流体通过筛管时几乎没有压力降。
绕丝筛管的断面为梯形，外窄内宽，具有一定的“自洁”作用，轻微的堵塞可被产出流体疏通，见图2-11（b）,(c) ,(d)，它的流通面积要比割缝衬管大得多，见图2-12.绕丝筛管以不锈钢丝为原料，其耐腐蚀性强，使用寿命长，综合经济效益高。
为了适应不同油层特性的需要，裸眼完井和射孔完井都可以充填砾石，分别称为裸眼砾石充填和套管砾石充填。
（1）裸眼砾石充填完井方式在地质条件允许使用裸眼而又需要防砂时，就应该采用裸眼砾石充填完井方式。
其工序是钻头钻达油层顶界以上约3m后，下技术套管注水泥固井，再用小一级的钻头钻穿水泥塞，钻开油层至设计井深，然后更换扩张式钻头将油层部位的井径扩大到技术套管外径的1.5至2倍，以确保充填砾石时有较大的环形空间，增加防砂层的厚度，提高防砂效果。
一般砾石层的厚度不小于50mm（0.5米）。
裸眼扩径的尺寸匹配如表2-2。
表2-2裸眼砾石充填扩径尺寸匹配表扩眼工序完成后，便可进行砾石充填工序。
如图2-13所示。
裸眼砾石充填完井工序的使用条件见表2-8.（2）套管砾石充填完井方式套管砾石充填的完井工序是：钻头钻穿油层至设计井深后，下油层套管于油层底部，注水泥固井，然后对油层部位射孔。
要求采用高孔密（30孔/m左右），大孔径（20mm左右）射孔，以增大充填流通面积，有时还把套管外的油层砂冲掉，以便于向孔眼外的周围油层填入砾石，避免砾石和地层砂混和增大渗流阻力。
由于高密度充填（高粘充填液）紧实，充填效率高，防砂效果好，有效期长，故当前大多采用高密度充填。
套管砾石充填如图2-14所示：油层套管与绕筛管的匹配如表2-3所示：表2-3套管砾石充填筛管匹配表套管规格筛管外径（mm）（in）（mm）（in）139.7 51/2 74 23/8168.3 65/8 87 27/8177.8 7 87 27/8193.7 75/8 104 31/2219.1 85/8 117 4244.5 95/8 130 41/2273.1 103/4 142 5虽然有裸眼砾石充填和套管砾石充填之分，但二者的防砂机理是完全相同的。
充填在井底的砾石层起着滤砂器的作用，它只允许流体通过，而不允许地层砂粒通过。
其防砂的关键是必须选择与出砂粒径匹配的绕丝筛管及与油层岩石颗粒组成相匹配的砾石尺寸。
选择原则是既要能阻挡油层出砂，又要使砾石充填层具有较高的渗透性能。
因此，绕丝筛管、砾石尺寸、砾石的质量、充填液的性能，高砂比充填[要求砂液体积比达到（0.8～1）：1]及施工质量是砾石充填完井防砂成功的技术关键。
砾石质量要求充填砾石的质量直接影响防砂效果及完井产能。
因此，砾石的质量控制十分重要。
砾石质量包括：砾石粒径的选择、砾石尺寸合格程度、砾石的球度和圆度、砾石的酸溶度、砾石的强度等。
1）砾石粒径的选择国内推荐的砾石粒径是油层砂粒度中值D50的5～6倍2）砾石尺寸合格程度：API砾石尺寸合格程度的标准是大于要求尺寸的砾石重量不得超过砂样的0.1%，小于要求尺寸的砾石重量不得超过砂样的2%.3) 砾石的强度：API砾石强度的标准是抗破碎试验所测出的破碎砂重量含量不得超过表2-4所示的数值。
表2-4 砾石抗破碎推荐标准充填砂粒度（目）破碎砂重量百分含量（%）8～16 812～20 416～30 220～40 230～50 240～60 24) 砾石的球度和圆度：API砾石圆球度的标准是砾石的平均球度应大于0.6，平均圆度也应大于0.6.图2-15评估球度和圆度的目测图。
5）砾石的酸溶度：API砾石酸溶度的标准是：在标准土酸（3%HF+12%HCI）中砾石的溶解重量百分数不得超过1%.6）砾石的结团：API的标准是：砾石应由单个石英砂粒所组成，如果砂样中含有1%或更多个砂粒结团，该砂样不能使用。
4、绕丝筛管缝隙尺寸的选择绕丝筛管应能保证砾石充填层的完整。
故其缝隙应小于砾石充填层中最小的砾石尺寸，一般取为最小砾石尺寸的1/2～2/3.例如根据油层砂粒度中值，确定砾石粒径为16～30目，其砾石尺寸的范围是0.58～1.19mm.所选的绕丝缝隙应为0.3～0.38mm.所选的绕丝缝隙应为0.3～0.38mm.或查砾石与绕丝缝隙之匹配表2-5.表2-5 砾石与筛管配合尺寸推荐表砾石尺寸筛管缝隙尺寸标准筛目（mm）(mm) (in)40～60 0.419～0.249 0.15 0.00620～40 0.834～0.419 0.30 0.01216～30 1.190～0.584 0.35 0.01410～20 2.010～0.834 0.50 0.02010～16 2.010～1.190 0.50 0.0208～12 2.390～1.680 0.75 0.030砾石充填完井防实例实例1 渤海某油田直井防砂，油层为东营组砂岩，油层井深为1450～1700m，原油密度0.95～0.96，地下原油粘度为70mpa·s，含油井段长达100～200m,油井自喷能力差。