喇嘛甸油田储集层以河流—三角洲相沉积为主,距物源较近,油层发育较厚,层内非均值比较严重。经过多年注采开发,剩余油在厚油层内部分布复杂,进一步挖潜的难度较大。水平井具有泄油面积大、流体流入井中的流动阻力小、生产能力高等特点,是近年发展起来的最新采油工艺之一。根据喇嘛甸油田剩余油分布特点,结合水平井钻采工艺特点,探索喇嘛甸油田特高含水期开发阶段水平井挖潜厚油层剩余油的有效途径。本文从喇嘛甸油田储层基本特征入手,以现代沉积学理论为指导,参考野外地质露头资料,用模式预测描述方法,由大到小、由粗到细逐级解剖砂体几何形态和内部建筑结构,形成了厚油层内建筑结构精细解剖方法。在综合分析厚油层剩余油影响因素基础上,运用新井水淹层解释成果、密闭取心资料、井壁取心资料、数值模拟等手段及资料,总结了厚油层剩余油分布规律。并在剩余油分析及储层精细描述基础上,研究了水平井井网部署方式,水平井轨迹优化设计方法,综合考虑水平井段的取向、水平段的井斜角、水平段在油层中的位置以及提高水平井的钻遇率等多方面因素,总结了水平井轨迹优化设计方法。总之,全文在剩余油分析基础上,结合水平井技术特点及水平井挖潜实例,通过对水平井挖潜过程中的储层描述、三维地质建模和轨迹优化设计,总结出喇嘛甸油田有效厚度大于4m、顶部剩余油较为富集、以正韵律沉积为主且有一定规模的厚油层,利用水平井能够有效挖潜厚油层内剩余油。