井壁不稳定问题包括井喷、井漏和井壁坍塌等,由井壁不稳定引起的钻井事故对钻井质量和人员安全造成了严重的威胁。据统计在全球石油工业中每年花在控制井壁稳定上的经费高达60亿美元,花费的时间占整个钻井过程中非正常工作时间的40%以上因此,正确认识井壁失稳的机理,深入分析井壁失稳的原因对于保障钻井安全、提高钻进速度和效益等具有特别重要的意义。虽然针对井壁失稳或井径扩大的问题,很多学者做了大量研究,但是这些研究大多都集中在对岩石(特别是泥页岩)与钻井液之间的物理化学反应方面,而忽略了钻柱碰击对井壁失稳或井径扩大的影响。事实上,在很多情况下由钻柱振动引起的钻柱碰击井壁可能对井壁稳定有致命影响；并且现有针对井筒内压对井壁稳定性的研究大多是建立在岩层各向同性假设的前提下,与实际情况有所差异。因此,针对钻柱碰击以及井筒内压对井壁稳定性影响的研究很有必要。本文通过对国内外文献的大量调研,在基于实验研究、岩石力学、弹塑性力学以及有限单元和离散单元等理论的基础上研究了钻柱碰击和井筒内压这两个因素对井壁稳定性的影响,具体的分析过程和研究方法如下：1.通过对国内外相关文献的调研和下部钻柱振动特性的研究分析了钻柱振动引起的钻柱碰击井壁对井壁稳定性的影响；2.根据实验研究,基于岩石力学和岩石损伤学,以Drucke-Prager准则作为判断井壁岩石失效的条件,建立了钻柱与井壁岩石碰击的计算模型。通过仿真计算研究了泥浆钻井中井壁岩石受钻柱碰击而破碎的规律,得出了在不同条件(钻柱不同接触长度、不同径向速度、不同旋转速度,不同井深以及井壁岩石受钻井液软化)下钻柱碰击与井壁岩石破碎体积的关系,并且基于实验研究和数值模拟,推导了井壁岩石受钻柱碰击而破坏时钻柱临界碰击速度和井壁岩石破碎体积的公式；3.分析了气体钻井中井壁受钻柱碰击而失稳的规律,得出了在不同条件(钻柱不同接触长度、不同径向速度、不同旋转速度、不同水平地应力方向和不同井深)下钻柱碰击与井壁岩石破碎体积的关系以及对井壁岩石受钻柱碰击而破碎的机理做了相关研究并推导了井壁岩石受钻柱碰击时的最大压应力公式；4.研究了井筒内压对各向同性地层和割理地层井壁稳定的影响,在针对各向同性地层井壁稳定性分析中,通过研究井筒内压对井壁径向应力和切向应力的影响来阐述了井壁剪切失效和拉伸失效的机理；在针对割理地层井壁稳定性分析中,建立了针对割理地层的离散单元数学模型,通过编写计算程序分析了影响割理地层失稳的各个因素。本文研究有助于钻井工作者认清钻柱碰击和井筒内压对井壁稳定性的影响以及建立对井壁失稳机理的科学认识。