煤层气是一种非常规油气资源,煤层气的开采经常采用多分支水平井技术。最近几年,我国沁水盆地郑庄区块利用多分支水平井开采煤层气,取得了良好的示范效应。由于沁水盆地煤层地质条件复杂,多分支水平井钻井过程中遇到了许多问题,有许多关键技术还有待完善。本论文结合生产实际,对煤层气多分支水平井地质导向技术、井眼轨道优化设计与高控制技术进行了深入研究。本文根据郑庄区块地质特征和多口井的现场施工情况,总结分析了郑庄区块地质特点,以及煤层气地质资料缺乏,地层情况复杂,GR测量值波动较大,钻井参数干扰因素较多等工作难点。结合郑庄区块地质特点和钻井难点,优选出了适合郑庄区块煤层特点的随钻识别方法、地层倾角计算方法、煤层跟踪方法,解决了钻进过程中准确判断钻头是否在煤层钻进这个关键问题。通过重点分析钻时,伽马测量值,全烃,岩屑等数据,开展煤层近钻头围岩跟踪判断,有效的提高了煤层钻遇率。为了提高煤层钻遇率和钻井效率,重点研究了符合郑庄区块多分支水平井钻井特点的井眼轨道优化设计与控制技术和导向钻具组合优化设计方案,形成了一套有效的煤层气多分支水平井钻井关键技术。在郑庄区块应用上述技术成功完成了7个井组的生产任务,煤层总进尺达到29082m,平均煤层钻遇率达到93.77%,水平段平均施工时间31.86天,取得了很好的效果。