油田开发过程中,直井单井控制面积小;层状油藏、透镜体油藏在复杂地质构造影响下,直井开采储量控制难度大;直井射孔段渗流面积小,导致近井地带地层压力损失严重;蒸气吞吐间歇开井生产,影响产量;直井蒸汽驱,流动阻力大,导致稠油开采难度大等。上述诸多因素导致远离井筒的原油动用程度差,油藏采收率低。为此,需要在此类油藏布置水平井、分支井克服直井开采的弊端。本文通过对分支井类型和轨道设计的研究,得到了不同类型分支井各段关键参数的计算方法以及如何考虑地应力、渗透率等因素对钻进的影响;通过对分支井轨道控制技术的研究,得到了不同类型分支井开窗位置的计算方法、钻斜钻具如何组合实现造斜以及钻柱强度的校核方法;通过对分支井完井设计进行研究,得到了不同地层和技术、经济要求的分支井完井方式的选择优化方法以及完井套管的强度计算方法;通过对产能计算的研究,得到了考虑井筒压降、油藏与井筒的耦合、分支井在平面上的不对称等因素影响的分支井产能计算公式和一套产能的迭代计算方法。主井眼、分支井眼的严格轨迹设计、开窗位置的准确选择、钻柱强度的校核计算和完井方式的优化选择保证了分支井成功钻达靶点和完井成功率,产能计算为现场分支井估算产能提供了理论依据。设计应用实例和产能计算实例表明,本文对现场钻井、完井设计和产能计算有很大的指导意义。