中国的煤层气资源非常丰富,煤层气的开发对我国能源的可持续发展具有重大意义,必须充分发挥煤层气资源的安全、能源和环境效益。为了提高我国的煤层气开采效益,煤层气水平井钻井技术被广泛应用。在煤层气水平井的钻井过程中,岩屑运移效果的好坏是影响钻井安全的一个非常重要的因素。在井眼环空岩屑浓度处于一定范围时,水平井的钻井施工作业才能安全进行,否则会引起诸多安全问题,如卡钻和井壁坍塌等。而大颗粒岩屑会影响井眼中的岩屑运移,故进行煤层气钻井过程中的大颗粒岩屑运移规律的分析研究十分必要。本论文通过查阅国内外相关文献,对煤层气钻井过程中的岩屑产生机理和运移模型进行了分析总结,对岩屑颗粒进行了受力分析并引入形状系数对其受力公式进行了修正,建立了岩屑颗粒各方向的运动方程。通过对各模型的对比分析,选择计算流体力学与离散单元法的耦合的方法模拟大颗粒岩屑的运移规律,对文献中的实验进行模拟计算并且对比结果,验证了本文模拟方法的适用性和准确性。首先,针对单个不同形状的大颗粒岩屑的运移情况进行了数值模拟分析,得到了不同形状的单个大颗粒岩屑的运移规律及其对井壁的侵蚀和井壁稳定性的影响。然后,结合现场钻井的参数数据,模拟水平井环空中大颗粒岩屑和小颗粒岩屑的运移情况,得出了不同岩屑的运动轨迹,并且分析了不同形状的大颗粒岩屑对岩屑运移的影响规律和对井壁的不同影响。再次,计算模拟了水平井环空中不同含量的大颗粒岩屑对岩屑运移效果和井壁稳定性的影响规律。最后,模拟计算了不同钻井液排量下,排采直井洞穴处能被钻井液携带出的岩屑颗粒的临界粒径,为现场钻井和洗井作业提供了一定的理论参考,为提高岩屑的运移效率进而保证煤层气水平井的安全钻进,提出四点建议。