致密油藏已经成为胜利油田资源接替的重要阵地,其中纯梁采油厂樊家区块是油田开发部署的重中之重。该区块主要采用长水平段水平井开发致密砂岩浊积砂目的层,上部有大段泥页岩层,水平段为Φ152.4mm小井眼(压裂工艺决定),以上因素给水平井钻进带来一系列问题,主要问题有井壁坍塌掉块、卡钻、断钻具、钻压传递效率差、小井眼钻速低、泵压高等。本文通过进行室内岩石力学实验,结合测井资料,建立了樊家区块三压力剖面,求取了地应力值,弥补了樊家区块缺乏三压力剖面和地应力值的空白。根据地应力对井壁稳定性影响规律对轨道方位进行了优选,在优选的轨道方位范围内进行钻井施工,可以最大限度的提高井壁稳定性,减少井壁坍塌等复杂事故的发生。根据建立的三压力剖面采用必封点+自下而上的设计方法对井身结构进行了精细化设计,形成的井身结构层次和套管下深,相比樊家区块之前采用经验法设计的井身结构,表层套管下深减少,缩短了钻井周期,节约了套管成本。本文在分析研究国内外长水平段水平井摩阻扭矩计算方法和模型的基础上,采用弹性铰支模型替代铰支模型修正了长水平段水平井摩阻扭矩校核计算方法,通过已钻井实钻数据验证,证明该模型能够较准确反映樊家区块水平井钻柱运动规律,根据该方法进行钻柱的屈曲判断计算,首次将屈曲判断作为重要约束条件之一应用到樊家区块致密砂岩水平井的钻柱设计中,结合传统的三个约束条件,建立了针对樊家区块四约束条件钻柱设计方法,优化后的钻柱设计,发生屈曲的段长明显减少,解决了该区块钻柱易疲劳破坏的问题,提高了钻压传递效率,从而提高了钻井速度,降低了钻井成本。针对樊家区块水力参数设计,充分考虑小井眼钻柱高速旋转引起的剪切效应和钻柱偏心弯曲引起的月牙效应,优选了赫巴流体小井眼窄间隙循环压耗计算方法代替樊家区块传统上采用的宾汉流体常规井眼计算方法,通过樊家区块已钻井小井眼实钻数据对比验证,验证了该模型能够较为精确的拟合小井眼实际循环压耗分布规律,以此为基础对樊家区块水平井小井眼的水力参数进行了设计优化,优选的排量和水眼能够更加接近实现最大钻头水功率,提高了水力破岩的效率,提高了钻井速度,减少了目的层上部泥页岩地层受到钻井液浸泡的时间,提高了井壁的稳定性,降低了事故复杂率,缩短了钻井周期,节约了钻井成本。