随着国民经济的快速发展和工业化进程的加快,我国能源的需求量越来越大,供需矛盾越发突出,页岩气作为一种清洁高效的新型能源逐渐得到了全世界的普遍关注。目前,页岩气的开采一般采用多分支水平井,但在水平井钻进过程中,由于井型复杂以及地质结构多变,分支井连接处的井壁稳定问题成为页岩气开发过程中不得不重视的问题,在很大程度上决定了页岩气开发的经济效益和钻井安全,而在钻进过程中,所产生的岩屑颗粒高速冲击井壁岩石也是导致井壁失稳的重要因素之一。本文基于文献资料与油田提供的数据,通过有限元数值仿真技术,采用Drucker-Prager准则作为岩石破碎准则,建立分支井连接处的显式有限元模型,研究地应力作用下的岩层应力分布状态以及分支井连接处岩石破碎特征。针对钻进过程中岩屑颗粒高速冲击井壁岩石而导致的井壁破碎,运用显式有限元理论建立井壁-岩屑颗粒的显式动态冲击模型,研究岩屑颗粒冲蚀下页岩井壁的受力状态及其破碎状态特征,并改变颗粒冲击参数,研究不同参数变化下井壁岩石破碎规律。最后以安全评价技术为理论基础,对井壁稳定性进行多因素综合安全分析,通过对井壁稳定性中的风险因素进行识别,建立安全评价指标体系,运用层次分析法对其中的危险因素进行定性定量分析,利用模糊数学方法,以数值模拟的结果为基础,对井壁稳定性进行安全评价。研究得到在地应力作用下分支井连接处岩石的破碎特征以及应力分布状态。通过对显式动态冲击模型的计算,得到在岩屑颗粒冲击下岩石的应力波动状态以及破碎特征,通过改变颗粒冲击参数,得到岩石的应力变化以及破碎规律。对井壁稳定性进行多因素综合安全分析,得出系统安全评价结果。本文通过对分支井连接处的有限元模型进行数值模拟以及对井壁稳定性进行安全评价,希望对在实际作业过程中减少井壁坍塌事故的发生提供一定的借鉴意义。