煤岩储层与常规储层相比,煤岩弹性模量较低,泊松比较高,抗压及抗拉强度均较低,脆性大,加之煤岩结构的不均质性,原生和次生裂隙系统发育,煤岩比常规岩石更易被压缩、破碎,在煤岩储层钻进过程中应力发生变化时极易诱发井壁坍塌。国内外研究学者为了解决煤岩储层钻进井壁稳定问题,研究方法从早期的煤岩储层井壁稳定理论力学一直到现在的室内岩石力学实验都做了大量的工作,理论力学趋于完善,然而室内模拟煤岩储层钻进条件下岩石力学参数测定方法仍有很多模拟条件上的缺陷,导致测量数据不准确,煤层气钻井流体开发方向不明确。通过大量文献调研确定煤岩储层钻进过程井壁稳定主控因素,主要分为:地质主控因素、钻井流体主控因素、工程主控因素。地质主控因素主要有构造特征、岩石特征、矿物组成成分、甲烷解吸、裂缝发育情况等。钻井流体主控因素主要有钻井液密度、钻井液滤液等。工程主控因素主要有起下钻激动压力、钻头冲击等。这些主控因素均关系到岩石力学试验条件的选择。优选清水钻井流体、聚合物防塌专用钻井流体、煤层气绒囊钻井流体作为对照,制作人造煤岩岩心,选择合适的围压和试验过程,进行新的含流体条件下三轴岩石力学试验,得出与常规方法更接近实际煤岩储层钻进工况的数据,同时也证明此方法可行。通过分析含流体条件下三轴岩石力学试验数据得出:(1)清水钻井流体防塌机理是通过K~+离子抑制黏土矿物水化膨胀防塌,但是煤岩仍表现出脆性;(2)聚合物防塌专用钻井流体防塌机理是通过外封堵形成的泥饼隔绝钻井流体与煤岩基质接触,同时泥饼可以提高煤岩基质的力学强度;(3)煤层气绒囊钻井流体防塌机理是通过绒囊自匹配内封堵隔绝钻井流体与煤岩基质接触,同时绒囊存在的煤岩基质由脆性向塑性转变,减少钻进过程钻井冲击、激动压力产生的应力敏感从而防塌。