在施工辐射孔时,需要人员长期在空间狭小的竖井中从事高强度体力劳动,这会导致施工效率低、成孔质量差、安全事故频发等问题,这一直是制约辐射井推广应用的瓶颈。本文在现有水平定向钻(HDD)技术的基础上,优化了井底钻具组合(BHA),设计了一套新的导向短节,优选了滤水管,形成一套辐射孔双管导向钻进工艺,为辐射孔的高效安全施工提供了新的选择。论文在调研国内外辐射孔成孔工艺和水平定向钻技术的基础上,确定采用双管导向钻进的方法从地面施工辐射孔。提出两种钻进方案,分别是:“一钻单孔”和“一钻双孔”方案,分析其优缺点和适用条件。对井底钻具结构与级配进行设计和选型,确定井底钻具组合为:Φ165mm三牙轮钻头+Φ150mm双管导向节+Φ144mm绳索取心外钻杆+Φ83mm非开挖钻杆。对比六种循环模式后,优选出最有利于井壁稳定的“内外钻杆环空-中心孔”反循环模式。对关键部件双管导向节进行原理设计,优选地对偏心直杆式双管进行了详细设计,包括外套管、内轴、转换接头、异径接头等。基于计算机三维设计软件Soildworks建立了各部分的三维模型,并进行了模拟装配。修改定稿后,将图纸送入工厂加工出样机进行装配和测试。提出与钻进方案相适应的四种滤水管回拖方案,对比分析了各方案的优缺点和适用条件,最后得出结论:在条件允许的情况下,辐射孔施工优先选择“一钻双孔-内钻杆回拖滤水管”方案。针对富水易坍塌地层,推导出一种考虑了管道和钻杆的重力与浮力、钻孔坍塌压力、泥浆粘滞力和绞盘力的回拖力预测模型。用MATLAB数值计算软件对真实钻进轨迹进行计算,发现新模型预测的回拖力变化规律与实际相符合。在此基础上,运用新模型优选了滤水管。在低渗透性粉细沙地层进行了现场试验,竖井采用旋挖钻机成孔,漂浮法下管的方法,辐射孔采用双管导向钻进工艺。在现场进行了三次钻进,完成了六个辐射孔的施工,充分说明了辐射孔双管导向钻完井工艺具有施工速度快、成孔质量好、安全性高等优点。