近年来,随着大庆庆深气田勘探开发深度的不断拓展,各种先进的钻井技术不断出现,但是,由于大庆深层地温高、存在易坍塌的层位,因此井壁稳定性的研究以及预防井壁失稳的钻井液技术研究越来越受到重视。准确的井壁稳定性分析及适宜的预防技术,来保证钻井过程中安全、快速钻进,又能够尽可能的减少对储集层段的污染,是大庆深层钻井勘探开发研究的重点。本文针对深层井壁稳定问题,从导致井壁不稳定力学原因和物理化学原因分析入手,分析大庆深层井壁失稳的原因。首先利用徐深10井的常规测井资料和室内实验数据,通过模型构建,进行岩石弹性和强度参数的计算,计算地层的三个压力(孔隙压力、坍塌压力、破裂压力)剖面,在力学方面分析井壁失稳的可能;其次从分析徐深12井坍塌层位的岩石泥页岩本身的矿物组成成分分析入手,结合物化性能分析,对能反映井壁岩石稳定的膨胀性及分散性、阳离子交换容量、电动电位、等重要的理化性能进行的测试分析,分析结果表明井壁不稳定理化性能的影响不是很大;最后本文对抗高温有机硅防塌钻井液体系进行了研究与评价,通过室内处理剂的优选及体系抗高温流变性评价,得到适宜的钻井液体系,该体系在徐深22井现场试验,取得了很好的效果。通过上述研究,取得了如下结论:1.大庆松辽盆地北部庆深气田随着深度的增加,安全钻井液密度范围变小,使安全钻井会越来越困难。2.通过研究分析,可以得到井壁坍塌的主要原因:第一是力学平衡问题。第二深层裂缝——微裂缝的存在,对深层岩体的稳定性有一定的破坏作用,加之钻井液的入侵又加剧裂缝的扩展失去对井壁的支撑作用,导致井壁失稳。3.深层岩石的理化特性显示岩石不易膨胀,不易分散,为硬脆性岩石,存在微裂缝。推测井壁稳定性与水沿微裂缝渗入后引起的剥落有很大关系。4.研究的抗高温有机硅防塌钻井液体系,具有良好的抗高温流变性和防塌能力,能够满足深井钻井施工要求。5.用封堵型的钻井液体系来封堵地层,降低钻井液的滤失特性,能够防止钻井液侵入带来的膨胀(驱替)压力导致地层井壁失稳。