随着盐下油气藏的勘探开发，常常需要钻穿深部盐膏岩、软泥岩地层，目前在钻穿软岩地层过程中，经常发生井眼闭合、钻具卡钻、套管挤毁等一系列复杂情况和井下事故，掌握盐岩、软泥岩的力学特性以及钻井过程中井周应力场、位移场的变化规律，是安全顺利钻穿软岩地层的关键。基于此，本文通过试验研究和理论分析，主要完成了以下几方面工作： 1．盐岩损伤扩容机理及泥浆密度设计方法研究通过测试盐岩压缩变形过程中的声发射特征，发现盐岩存在明显的损伤扩容边界，在八面体应力空间，损伤扩容边界线将盐岩的变形机制分为粘弹性变形和损伤扩容变形两个区域，基于此，提出控制深部盐层井壁围岩不产生扩容损伤变形，即可满足安全钻井的假说，设计了安全泥浆密度窗口，采用流体动力学方法对实钻井筒的缩径速度进行校核，说明该泥浆密度设计方法可以保证安全钻井。 2．软泥岩损伤变形机理及井壁应力场分析不同压差、活度差条件下，泥岩力学特性随时间的变化规律，揭示了泥岩强度参数和弹性模量的降低，均为泥岩吸水后产生水化应力的结果，提出了软泥岩的损伤是由于水化应力的产生和发展所导致的，在理想线弹性材料本构方程中引入损伤内变量，得到损伤内变量变化率与水化应力变化率的近似方程；进而在综合考虑软泥岩固有特性的基础上，建立软泥岩水化弹性本构方程，分析了非均匀地应力条件下，软泥岩地层井壁应力场的变化规律。 3．盐层套管外挤压力及等效破坏载荷分析基于盐岩的流变松弛特性，建立盐岩松弛过程中套管外挤压力分析的有限元模型，分析了均匀、非均匀地应力条件下，盐岩松弛过程中套管外挤压力的分布形式及其动态变化规律；根据厚壁筒弹塑性力学理论，建立了套管、水泥环组合体刚度及其强度对组合体抗挤性能影响的控制方程，得到套管水泥环组合体抗挤性能控制图；同时采用有限元方法，分析了非均匀外挤压力条件下，套管以及套管水泥环组合体的等效破坏载荷。 4．套管安全评价指标体系及权重分析通过分析油气水井套管安全的各种影响因素，列出了各因素的表征量，构建套管安全评价指标体系。在套管安全目标因素结构复杂，缺乏必要数据情况下，将套管安全问题的经验判断予以量化，并得到套管安全影响因素的权重值，对塔里木油田某区块在役套管进行安全评价分析，验证了该指标体系和评价方法的合理性与科学性，为套管安全问题的综合评价提供了符合客观实际的量化模型。