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泥页岩井壁不稳定一直是钻井工程中一个十分复杂且带有世界性的难题。当前对泥页岩井壁稳定性研究主要集中在力学和化学的耦合研究,研究的焦点是寻找环境可接受的水基钻井液,并优化钻井液密度。研究的核心是泥浆滤液在泥页岩中的传输规律及泥页岩水化作用规律。泥页岩吸水一方面改变井壁岩石的力学性能,使岩石强度降低;另一方面产生水化膨胀,如果这种膨胀受到约束便会产生膨胀压力,从而改变近井壁的应力状态。分析井眼周围流体传递机制和泥页岩的水化,建立泥页岩井壁稳定模型,给出孔隙压力和地应力的变化剖面便显得十分重要。本文分别对纯水力作用、力学/化学耦合作用,以及考虑温度梯度影响三种不同情形下的井壁稳定问题,进行了研究分析。针对三种不同情形建立了不同的模型,通过对模型的求解给出了近井壁的孔隙压力和地应力剖面。利用自主开发的程序对直井井壁的坍塌压力进行了分析。利用该软件可以求解钻井过程中保持井壁稳定的合理泥浆密度范围,并可以分析诸多因素对地层坍塌压力的影响。