针对新疆乌鲁木齐米东区块中侏罗统西山窑组煤层气钻井过程中煤岩遇水基钻井液易发生井壁失稳的问题,采用XRD、三维CT、水化膨胀和单轴压缩试验等手段,通过矿物组分-孔隙结构-水化特性-力学劣化的系统性实验,对矿区煤样展开多尺度研究,揭示了煤岩力学强度水化损伤规律并提出了井壁稳定性控制对策。研究结果表明:(1)西山窑组煤岩黏土矿物含量丰富,伊/蒙混层占比达48.8%,低角度、近平行层理裂缝发育,裂缝宽度主要集中分布在30μm和123μm两个区间;(2)随着水基钻井液浸泡时间的增加,煤岩岩体水化膨胀,沿着天然裂缝、诱导裂缝裂解、分散,浸泡初期煤岩膨胀变形量增量高,后期膨胀变形量、膨胀系数增长缓慢,直至趋于稳定,煤岩膨胀变形存在各向异性;(3)水浸煤岩力学参数水解劣化特性明显,煤岩弹性参数、力学强度与浸泡时间呈对数递减关系,煤岩最终力学强度仅为初始力学强度的19.81%,破坏形式由拉伸劈裂式向剪切滑移过渡,岩样由脆性转向塑性,降低水基钻井液下煤岩力学强度劣化可有效提高煤岩地层钻井井壁稳定性。结论认为,该项研究成果揭示了水基钻井液下煤岩地层钻井井壁失稳作用机理,有助于提高煤岩地层钻井井壁稳定性。