油气田开发工程是一门认识油气藏、综合运用现代科学技术开发油气藏的学科。它不仅是方法学，而且是指导油气田开发决策的学科。油气田开发工程是在油藏描述建立地质模型和油藏工程模型的基础上，研究有效的驱油机制及驱动方式，预测未来动态，提出改善开发效果的方法和技术，从而达到提高采收率的目的。
油气田基本探明，有了可靠的开发储量后，即可进行油气田的开发设计，主要内容有：
（1）进行油气藏描述，建立油气藏的实际地质模型。要求将勘探直至设计前已完钻井的各种资料及信息进行全面的分析研究；搞清储集层状况、构造、断层的位置及几何形态、深度、油气水分布，各项地质参数如孔隙度、渗透率、饱和度、油层真实厚度、含油气面积、各油层分布及储量大小、各区域井的产能大小和含油层位等。
（2）选择合理的开采方式。确定一个油气田是利用天然能量开发，还是依靠人工补充能量（如注水或注气）开发，生产井以自喷方式还是以机械采油方法生产，这些取决于该油气田的地质、工艺特点及经济效益等方面的因素。对特殊的油气田要采用特殊的方式进行开发。例如，高黏度稠油油田可采用注蒸汽、燃烧油层或化学方法开采，埋藏不深的高黏油还可采用矿坑开采。
（3）合理划分开发层系。许多油气田是由多油藏或多油层组成。是多层联合开采还是分层开采？是自上而下还是自下而上或是同时开采？这需要考虑把哪几个相近的油层组合在一起开采比较合理。
（4）部署井网。一般一套油层的组合需要单独钻一套井网。在布置井网时要考虑到几套井网之间的互相转换，还要考虑到今后的加密问题。井网密度取决于油田产量的要求。由于所有的井都在同一个水动力场中，井与井之间将会发生干扰。油藏总产量并不是随着井数的增长而成正比的增长，而是一种逐渐变缓的递增函数。因此，有一个合理井网密度的问题。
（5）确定油气田合理的开发速度及生产水平。
（6）采用油气藏数值模拟等方法对各种开发方案进行计算，以便对比各项开发指标。
（7）确定油气田钻采工艺及测井技术。
（8）结合地面设施，全面进行经济技术指标的分析和对比，选择出最佳的开发方案。
（9）制订方案实施细则，包括注采井钻井及投产次序、时间，油田的增产措施及开发过程监测等内容。在油气田开发设计方案的基础上，确定井的完成方式并制订实施方案。此外，还要根据产量的要求，制订出油田的年生产方案。