在水平井、丛式井等井型钻井工程中,停泵工况下钻井液会停止循环,所携带岩屑也将停止上返。由于岩屑与钻井液之间存在密度差,直井段岩屑因重力发生沉降,如果不能及时完成停泵工况下的操作,直井段岩屑会不断沉积在大斜度井段而形成岩屑床,当该井段岩屑床达到一定厚度,因岩屑自身重力沿井斜方向有一定的分力作用,岩屑床可能发生下滑甚至整体崩塌,最终导致掩埋井眼、卡钻等井下事故的发生。研究岩屑颗粒于停泵工况下在直井段的沉降末速度,进而预测大斜度井段沉积的岩屑床厚度,以便尽快完成停泵操作,避免井底岩屑床过厚发生下滑,同时,一旦井底岩屑床整体下滑掩埋井眼,造成沉砂卡钻等井下事故,必须要进行解卡等操作,因而,研究大斜度井段岩屑床形成后在井眼内的静态平衡条件,也即岩屑床的休止角问题,这有利于预测沉砂卡钻位置。首先描述了表征颗粒特征的参数,通过对比实际钻井中的岩屑沉降工况,认为使用筛选平均径和三轴径作为岩屑沉降的当量直径,使用Corey形状因子表征岩屑的不规则程度,然后以斯托克斯阻力方程和牛顿—雷廷智公式为基础,提出阻力占比系数的概念,推导了岩屑颗粒沉降阻力方程,用以计算各个流态下岩屑的沉降末速度。通过量纲分析法认为阻力占比系数是颗粒雷诺数的函数,为了求得它们之间的函数关系式,通过岩屑颗粒在饱和盐水和聚丙烯酰胺溶液中的沉降实验,获得大量实验数据,拟合出这一函数关系式,使得所建立的颗粒阻力沉降方程可求。研究岩屑床休止角问题对井眼清洁意义重大,通过分析岩屑在平均岩屑床面的粒间作用力,从受力平衡角度出发,建立完善了颗粒滑动和滚动两种情况下岩屑休止角理论模型。根据楔入堆积模型,考虑土力学中的相关知识,得出了摩擦系数的求解公式。在讨论楔入堆积模型时,考虑了颗粒的液膜厚度,由于钻井液的性质不同于水,使得岩屑表面的液膜厚度不同于泥沙表面的液膜厚度,通过岩屑在不同浓度聚丙烯酰胺溶液中的休止角实验值,得到岩屑表面的液膜厚度,同时还研究溶液浓度对岩屑休止角的影响,最后得出岩屑床休止角的范围,为相关井眼清洁提供理论参考