气体钻井技术由于无固／液相和负压差环境,使得其在致密气层的及时发现和有效保护方面具有常规钻井不可比拟的优势。然而由于深层致密气层自身复杂特性,高孔压、微裂缝发育等,以及气体钻井过程中极大负压差环境,致密气层气体钻开后井周地层产生强烈的流-固耦合作用,导致近井壁地层应力发生剧烈的动态变化,对井壁稳定性和井筒安全提出了极大的挑战,严重制约了气体钻井技术在该领域的进一步应用和推广。本文以非线性渗流理论、线弹性理论为基础,建立地应力动态耦合模型,对井周应力动态分布规律进行研究。同时,利用仿真手段对不同工况下应力变化进行模拟。具体工作包括：(1)以DB地区阿合组致密气层为例,对致密气层的基本特征及实钻工况展开分析,得出强烈流-固耦合作用下地应力剧烈变化是导致致密气层气体钻开时井下高风险的重要因素,为后续研究工作指明方向。(2)开展室内岩石实验,分析高围压高孔压条件下岩石物性参数和力学参数的变化情况,为后续理论研究提供相关参数和规律性认识。结果表明：高应力条件下致密砂岩体现出强的渗透率应力敏感性；对于砂岩和泥岩,力学参数随有效围压增大均有所降低；揭开气层时存在瞬间高产现象,且产量与孔隙压力呈良好的线性变化规律。(3)考虑气体高速产出时井周地层孔隙压力、渗透率和地应力之间的耦合关系,分别对基质、裂缝产气时井周应力变化规律以及砂、泥岩系统纵向应力分布规律进行研究,建立相应模型,并通过Mathcad编程展开动态耦合计算。结果表明：致密气层气体钻开后井周地层处于径向拉伸和垂向、周向压缩的双重应力环境,应力变化具有复杂性和动态性；同时,砂岩产气将增大上覆泥岩层的垂向有效应力。(4)利用Comsol仿真研究不同工况下井周应力分布情况,对理论模型进行验证和对比分析。结果表明：钻开瞬间井周地层孔隙压力快速释放,有效应力剧烈变化,裂缝表现更为明显,且裂缝倾角为45。时井周应力变化最为剧烈；由于物性差异,纵向上致密气层的地应力变化将对上覆带压泥岩产生诱导作用,改变其应力环境。通过本文研究,为进一步揭示致密气层气体钻开后井壁坍塌机理奠定了理论基础,也为气体钻开深部致密气层时的安全性评价和风险评估提供了依据。