侧钻井膨胀管钻完井技术既具有布井灵活、施工周期短、可以充分利用老井眼的优点,又可以弥补侧钻井普通套管完井套管尺寸较小的不足,对油田挖潜增效具有重要意义。但目前该技术在日常施工过程中经常由于施工工艺不合理等原因,造成施工效果较差、一次性成功率较低。为此,本文对该技术出现故障频率较高的施工工序进行研究优化,为提高现场施工质量和成功率提供有效的施工方法和依据。论文首先采用纵横弯曲梁法建立了基于现场实际造斜工具的三弯矩方程组,分析了钻头侧向力与倾角的影响因素。分析认为:螺杆结构弯角和下稳定器直径对钻头侧向力和倾角具有决定性影响,随着螺杆结构弯角的增加,钻头侧向力基本上呈线性增加,钻头倾角则呈线性降低。下稳定器直径由大变小会导致钻头侧向力呈线性下降,超出一定范围则丧失造斜能力。其次,基于水力学的基本原理对侧钻过程中最小排量进行了分析,分析结果表明:考虑到侧钻井都是使用动力钻具进行钻进,因此,在水力参数设计过程中,需要同时考虑动力钻具以及携岩能力的影响,水力参数的选择应该取动力钻具额定工作排量和达到携岩要求排量的较大值。再次,基于解析以及数值计算的方法,分析了影响膨胀管膨胀力的主要影响因素,结果表明:膨胀角以及摩擦系数对膨胀应力影响较大,随着膨胀角的增加,膨胀管的膨胀力先降低后增加,存在一个最优化的角度以降低膨胀力;随着壁面摩擦力的增加,膨胀力基本上呈线性增加,建议施工前在膨胀锥以及膨胀管内壁涂抹润滑脂以降低摩擦系数。随后,基于数值模拟的方法对影响侧钻定向井水泥浆驱替效率的因素进行了分析,结果表明:偏心度的增加会使水泥浆驱替过程中存在突进现象,导致环空体积驱替效率降低;增加水泥浆与前置液的密度差有利于克服膨胀管偏心引起的突进现象;当偏心程度较低时,顶替效率随着顶替速度的增加而增加,而当膨胀管的偏心程度较高时,增加水泥浆的顶替速度则会引起反作用,因此,实际施工过程中设置顶替速度时,需要考虑偏心度的影响。最后,通过现场施工案例,对研究结果进行验证分析。验证结果表明,本论文所研究的方法、结论具有很强的现场应用价值,能够很好的提高侧钻井膨胀管钻完井技术施工的一次性成功率和施工质量。经过数据计算、理论分析,相对系统的对侧钻井膨胀管钻完井关键技术进行了分析研究,并通过现场施工案例的验证,证实了本文所研究的技术内容对现场施工具有很强的指导意义,对后续侧钻井膨胀管钻完井技术的发展和完善具有较大的参考价值。