井壁失稳问题一直是钻井工作中急切需要解决的问题。现在钻井已经到较深的地层,大部分埋藏较深的岩石因为压力较大呈现出某种程度上的塑性性质,就是岩石不会直接破坏而是在破坏前变形是塑性的,并不是之前人们理论的脆性破坏。在一些深层井刚钻开泥岩层时,井壁岩石往往没有坍塌破坏,而是出现塑性变形,进而造成缩径、卡钻等钻井复杂情况。本文借助有限元软件ABAQUS模拟研究井壁缩径问题。(1)首先将柱坐标下的应力平衡方程、物理方程、Mohr-Coulomb破坏准则结合建立了井壁弹塑性模型,推导出了非均匀地应力下的塑性区的塑性半径,进而确定了塑性区的形状。(2)将室内实验分析测试与测井资料计算结合计算出了南海油田乐东区块的井的岩石力学参数,选取合适的塑性地层的岩石力学参数为有限元软件模拟做准备。(3)通过ABAQUS建立井壁的弹塑性有限元模型,模拟不同水平地应力差、内聚力、内摩擦角、钻井液液柱压力下井壁的塑性区形状和拓展规律以及井眼最大径向位移,进一步对塑性地层井壁缩径问题进行研究。结果表明:井壁塑性区形状和位移受水平地应力差、岩石内聚力和内摩擦角、钻井液密度影响较为明显。钻井液密度在一个临界值以下时,钻井液密度的增加能够有效抑制塑性地层井壁围岩的塑性缩径情况,所以钻塑性地层时,要选取合适的钻井液密度。