我国致密气资源丰富,已成为我国目前最为现实的待开发非常规油气资源。与美国的大块厚层砂体不同,我国的致密气藏通常具有薄而多层的特征。鄂尔多斯盆地神木气田是典型的多层系薄层致密砂岩气藏。该气田纵向发育多套含气层系,储层致密、非均质性强,单层产量低且产气贡献能力差异大,加之神木气田煤炭与天然气矿权资源100%的叠置,地面布井需考虑煤炭资源开采的矿权冲突问题,因此,研究一套合理的开发井网布井技术是决定该类气藏能否高效开发的关键。为实现多层系薄层致密砂岩气藏的高效开发,本论文以神木气田为例,开展了大丛式井组开发布井技术研究,既解决了布井方式与多层系致密砂岩气藏复杂地质条件难以匹配的问题,又避免了与煤炭资源的矿权冲突。围绕大丛式井组开发布井技术问题,完成了以下主要的研究工作:以神木气田为例,分析了多层系致密砂岩气藏的典型地质特征、沉积相及分布特征、储层物性特征,为布井技术研究打下地质基础;在单井产能的主控地质因素分析和单层有利区评价的基础上,研究了多层归一化有利区优选评价方法,并应用到神木气田,实现了神木气田有利区的有效优选;研究了垂向叠置式、侧向叠置式、复合叠置式等3种主要砂体叠置模式,以及垂向叠置模式下多层式、单层式和双层式等3种砂体叠置子模式的判定方法;基于不同砂体叠置模式,研究了不同井型的开发界限及适应性,获得了不同砂体叠置模式所适合的最优井型;针对不同砂体地质条件,研究了水平井的布井方位、水平段长度、人工压裂裂缝参数的优化方法;采用砂体规模类比法、泄气半径分析法、井间干扰概率法及数值模拟法等方法,确定了神木多层系致密砂岩气藏的合理井排距范围;研究了基于动态储量丰度的井丛数优化设计方法,并提出了不同地质条件下的4种差异化丛式井组布井模式。通过以上工作研究,最终形成了一套系统的多层系薄层致密砂岩气藏分区域差异化的大丛式井组开发布井技术体系,并对神木气田进行了全面的布井优化设计。研究成果已全面应用到神木气田的开发中,取得了良好的开发效果,可推广应用到国内外的其它同类气藏开发中,具有重要的参考价值。