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深水浅层井壁稳定性问题是深水油气勘探开发过程中最为复杂的技术难题之一。与陆地和浅水钻井相比,海洋深水钻井中,海底浅层地质状况尤为复杂,其地质疏松、欠压实、胶结性差、易于膨胀和分散,水化程度严重,极易造成井壁坍塌。本文在对中国南海深水浅层沉积物基本物性进行调研和分析的基础上,探索利用分子模拟软件Material Studio(MS)建立了以钠-蒙脱石晶体为主的井壁稳定模型,并对其水化机理和水化过程进行了动力学模拟研究。模拟结果表明,钠-蒙脱石晶体层间距随着晶体表面吸附水分子的增多而逐步增大,当水分子数达到48、72、96时,分别形成一、二、三层饱和水合层。通过Visual Studio软件编制程序对阳离子水化参数进行了计算,研究了加入无机盐后晶体弹性力学参数的变化趋势和七种无机盐在饱和浓度条件下井壁稳定效果和作用机理。模拟结果显示,氯化钾、氯化钠及氯化钙等三种无机盐具有较其他无机盐类更好的提高钠-蒙脱石晶体弹性模量、稳定井壁的效果。通过对以上三种无机盐在不同浓度条件下对钠-蒙脱石晶体弹性力学性质影响的研究,拟合出了钠-蒙脱石晶体杨氏模量与无机盐浓度的函数表达式及曲线,给出了钠-蒙脱石晶体达到最佳稳定性时三种无机盐的最优加量范围,对于开发和研制深水浅部地层钻井液具有很好的指导意义。