为了解决侧钻井转注水后,由于井身结构复杂,井下工具难以下入,容易发生井下事故等引起的分层注水难度大的问题,提出将投球调剖技术应用到侧钻井注水中,实现资源的重新利用。投球调剖技术是一种崭新的、颇有前景的调剖工艺,与化学调剖相比,这一工艺具有许多优点:工作量小,费用低,不动管柱,施工工艺简单,不使用大量的化学剂,不污染地层环境,经济效益和社会效益显著等。本文介绍了投球调剖技术的工作原理,阐述了调堵球的性能特征,国内外在投球调剖技术方面研究的进展,通过力学分析和数值模拟,在理论方面分析了侧钻井投球调剖技术应用的可行性,计算了侧钻井不同注水方式下的附加阻力,提出了应用小油管注水方式。通过实验室建立侧钻井仿真可视模型的方式,进行了侧钻井中投球调剖的物理模拟实验。实验验证了调堵球在侧钻井中封堵的可行性,依据大量数据中分析了调堵球封堵炮眼的规律,确定了不同地层情况下油管下入投球位置、井筒内流速对封堵效果的影响。提出了靠近目标层投球,适当控制流量的方法可实现对封堵球在井筒中运动的控制,给出了不同注入位置及各层流量比下最优的投球方式、流速大小和投球数量。在实验室仿真实验的基础上,利用fluent数值模拟软件,建立物理模型,利用SIMPLEC算法,离散相模型(Discrete Phase Model),对二维和三维流场中流场分布和调堵球的运动轨迹进行了数值计算模拟,通过模拟结果分析可以认识到侧钻井投球调剖技术的机理,验证地层条件、注入条件和油管下入投球位置三个影响因素对炮眼附近流场和调堵球运动轨迹的影响,通过实验室和数值模拟的结合,进一步认识调堵堵球在井筒中的运动情况,总结各影响因素的最优参数,对不同工况下的侧钻井分层注水问题,制定了合理的侧钻井投球调剖技术方案设计,指导现场应用。