鱼骨井是一种开采煤层气的有效方法。基于我国现阶段所面临的煤层气钻完井成本高、井壁易坍塌、单井产量低、经济效益差等问题,提出了一种“连续油管带筛管喷射侧钻鱼骨井”新型钻完井一体化方法,旨在实现一趟管柱完成喷射侧钻和割缝筛管完井,从而缩短施工周期、节约钻完井成本、有效防止煤层坍塌,并且通过设计井型结构和钻进方向,达到有效沟通煤层气的割理系统、扩大泄气面积、提高排水采气效率的目的;为优化该新型鱼骨井的钻完井方法,提出了一套结合喷射钻井、筛管完井以及产能优化的施工方案。首先,通过四类室内实验:连续油管带筛管过转向器管柱摩阻测试、直旋混合射流钻头破岩、连续油管带筛管双重管柱岩屑运移、新型材料的割缝筛管强度测试,验证和分析该钻完井一体化方法的可行性,优化工具参数和施工条件。其次,采用“节点分析离散裂缝法”建立煤层气中多尺度复杂缝网、气水两相流动半解析解模型。该模型考虑了气体吸附解吸、扩散、应力敏感性等煤层气特征,裂缝系统中气、水两相流采用迭代校正相对渗透率模型,可以显式表征不同几何形状的大裂缝及与大裂缝相交的割理系统,而将与大裂缝不相交的割理和微小尺度裂缝隐式处理。然后,通过等效流通能力,采用“嵌入式离散裂缝法”建立鱼骨井气水两相流动模型,基于我国山西沁水盆地南部沁端区块的现场生产数据,对鱼骨井的分支参数进行敏感性分析和优化设计。同时,通过模拟复杂几何形状的分支井,包括井眼迂曲、不等长、不等径等形状以及与天然裂缝的沟通程度,研究了非平面结构的鱼骨井对气、水产能的影响,提出鱼骨井的最优钻进方向。最后将钻完井工艺设计与气水产能相结合,采用基于NSGA-II(带精英策略的快速非支配排序遗传算法)的多目标优化算法,对煤层气鱼骨井的工具、工艺参数和井型结构进行了优化,编制了一套“连续油管带筛管”喷射侧钻鱼骨井钻完井一体化设计的施工方案和参数优选总结表,钻、完井工程师可以通过查阅此表进行现场施工。本文针对提出的新型钻完井一体化方法,建立了一种跨学科多目标优化模型,研究结果可望为完井工程师进行新型鱼骨井设计提供一种较为便捷、可靠的优化评价手段。