在保证钻孔井壁稳定性的基础上,提高钻速,降低钻井成本,是钻探生产实践中的合理要求和工作目标。潞安矿区钻孔井壁失稳漏失现象分布广泛,严重影响钻进效率,是潞安矿区煤田钻探生产实践中急需解决的工程难题。因此,揭示失稳漏失机理,优化钻井液密度和钻井工艺,并开发以井壁稳定为前提的钻井工艺参数软件,对于提高钻探工程效益具有现实和长远意义。　　论文以潞安矿区钻井工程实践为基础,以直井井壁稳定性研究为着眼点,以钻井液液柱压力、上覆地层压力、孔隙水压力、最大水平主应力和最小水平主应力等叠加作用对井壁稳定性的影响为切入点,通过对井壁稳定性进行弹性力学分析,确定井壁的坍塌和破裂的临界钻井液密度,进而确定井壁稳定的安全钻井液密度范围。　　论文通过两种方式进行钻井工艺优化设计。第一,在确定水力参数优选目标的基础上,对钻井每个井段所采取的钻井泵工作参数(泵压、泵功率和排量)、钻头和射流水力参数(喷嘴直径、钻头压降、钻头水功率、循环压降、冲击力和喷射速度)进行优化和设计;第二,明确钻进参数优化组合(钻压、钻速和最优磨损量)的涵义,并以钻进参数优化组合为研究对象,引入以钻井成本最低为控制目标约束条件,设计了钻进参数优化模型,并采用遗传算法对该模型进行优化求解,完成对钻压等钻进参数的优化和设计。　　在安全钻井液密度和优化钻井工艺参数的基础上,设计相应的Access数据表,开发研制出“潞安矿区钻孔井壁稳定参数优化设计”计算机程序。软件包括钻井液密度窗口预测、钻井工艺设计、数据库管理、用户管理及帮助模块,通过主窗体、直井钻井液密度窗体、水力参数优化设计窗体、钻进参数优化设计窗体,操作实现3个基本功能:　　(1)钻井液密度随深度变化的范围预测;　　(2)以各井段排量、钻头直径和循环压耗为主的钻井液水力参数优化;　　(3)以钻压、钻速、钻头牙齿磨损量为主的钻进参数的优化设计以及窗体交互查询、修改数据和备份等辅助功能。　　运用潞安矿区钻井实际数据或者其他钻井资料,调用“潞安矿区钻孔井壁稳定参数优化设计”计算机后台程序,进行动态计算,实现钻孔井壁稳定参数的优化设计。通过对潞安矿区常村井田67井各地层井壁稳定参数的计算分析,表明“潞安矿区钻孔井壁稳定参数优化设计”的设计结果具有较高的精确性。“潞安矿区钻孔井壁稳定参数优化设计”软件通过开放式的交互平台,与用户经验有效结合,初步解决了井壁稳定性复杂因素综合分析和参数优化计算,可以安全、快速帮助钻探工作达到井壁稳定性参数优化设计的目的。为钻探工程现场提供高效的计算平台。