文章针对潜山硬质灰岩可钻性差,研磨性强,PDC钻头磨损严重,侧钻分支水平井造斜难度大,轨迹精度要求高等具体问题,从研究潜山灰岩岩石力学特征入手,合理设计适合硬地层的PDC钻头,优化侧钻设计提高侧钻成功率。本文通过室内试验研究、理论研究及现场试验验证,主要完成了以下研究工作:　　(1)潜山灰岩岩石力学特征测试与预测方法研究　　通过不同温压条件下,辽河地区潜山灰岩岩石力学特征参数(抗压强度,弹性模量,泊松比等)的试验,得出随温压升高,抗压强度与弹性模量增大,泊松比相应减少的结论。并得到了抗压强度、泊松比、弹性模量分别与围压、温度的关系,建立了岩石强度与弹性模量、围压、温度的关系式。这对于建立潜山灰岩地区基于地球物理特征的岩石力学特征预测方法,为以后的研究工作提供指导依据。　　(2)潜山超硬灰岩PDC钻头个性化设计研究　　在地层可钻性室内试验基础上,结合辽河地区潜山硬质灰岩地层PDC钻头使用情况分析,开展适合硬质灰岩地层的个性化PDC钻头研究,为钻头选型,进一步提高PDC钻头的钻井效率提供了指导依据。　　(3)灰岩地层侧钻分支水平井力学控制技术研究　　开展复合井眼侧钻技术研究,建立了侧钻效率的计算模型,并通过分析井底钻具组合的侧钻效率来选择适合侧钻的井底钻具和施工工艺。对侧钻分支水平井开展重入技术研究和轨迹控制技术研究,建立了管柱重入难度系数的计算模型,通过分析管柱重入主井眼难度系数的大小,可以提前预判管柱是否能够顺利重入主井眼,以提前做好应对措施;通过钻具造斜率预测、盲区轨道井眼轨迹预测以及待钻轨道设计技术对井眼轨迹进行综合控制,较好地解决了针对水平井段窗口设计较窄,轨迹精度要求高,控制难度大的问题。　　(4)现场试验验证　　在完成潜山灰岩地层岩石力学特征和侧钻井关键技术研究基础上,2011年成功进行了辽河地区曙125-H1潜山灰岩超硬地层分支井,兴古7-H208井潜山双分支水平井现场试验,为该地区侧钻工作提供了更好的技术保障。