鄂尔多斯大牛地气田经历了近五十年的勘探、开发,如今已成为我国几大天然气工业基地之一。由于储层低压、低渗、致密的特点,这类气藏储量动用难度高、开发工艺复杂、单井产能低、稳产条件差、常规方式开采效益差。因此加快该类低渗致密气藏的勘探开发技术研究是当前能源工业发展的必然趋势。水平井、分支井作为目前科学钻井发展的主要方向,其新技术、新工艺不断涌现,如何应用于该类气藏值得研究。本文基于目前能源紧张、低渗致密气藏的开发背景,以国家科技重点专项课题为依托,广泛调研国内外研究现状,针对低渗气藏水平井分支井开发这一难题,开展了储层特征、地质特征、敏感性、渗流机理、可钻性等研究;水平井、分支井钻完井技术在该类储层应用研究,结合欠平衡钻完井液技术,边实践边研究,总结经验教训,取得良好效果,基本形成适合该区开发的水平井钻完井配套技术。研究中综合运用了地质、油藏工程、渗流力学、钻井及钻井液、欠平衡钻完井、储层保护等方面的技术和理论,除了进行大量的基础研究、室内试验,还通过现场试验、施工进行验证、改进。取得如下成果与认识:1、系统评价了 7套气层岩石物性及孔隙结构参数、储层敏感性矿物,对该区域储层工程特征、储层敏感性及伤害机理、地应力、敏感特征、流体特征有了清楚的认识;2、结合实验探讨了致密砂岩气藏水锁损害解除的方法,提出添加处理剂及高温处理的有效方法;3、在研究水锁损害机理及控制因素的基础上,系统评价了钻完井液、压井液等入井流体的特征及其与储层配伍性,明确了各种流体对储层伤害的程度,揭示了工作液对储层的损害机理,为优选低损害钻井完井液、压井液,优化钻井完井工艺提供基础参数和科学依据;4、开展了大牛地气田地层可钻性研究和岩石力学参数研究,建立了岩石可钻性剖面和岩石力学剖面,开展了利用测井资料解释岩石可钻性剖面的研究;5、通过研究和实践,初步形成适合该气田的水平井、分支井钻完井工艺技术,掌握这类特殊井的设计技术和轨迹控制技术,提高了水平段砂岩和气层钻遇率;研究和优选了适合该类井的目的层段循环介质、完井介质及固井方式;优化井眼尺寸和井身结构,优选出安全合理经济的井身结构;6、结合对近、欠平衡钻完井技术的研究,有效地解决了大牛地致密低渗气田二、三类储层的水平井建产问题,改变了过去该类储层能打水平井,但不能增产的被动局面,通过提高机械钻速,也降低了作业成本。为该区推广水平井开发技术提供了支持。