پیش از حفاری، تنشهای مکانیکی سازند، کمتر از مقاومت سنگ بوده و شرایط شیمیایی نیز در حال تعادل است. سنگ تحت این شرایط متعادل، در حالت پایدار قرار دارد. اما پس از عملیات حفاری، نیروهای برشی، کششی و تراکمی سنگ اطراف چاه، تغییر می کند.
فعل و انفعالهای شیمیایی نیز در اثر تماس سازند شیلی با سیال حفاری رخ می دهد که خود دلیلی برای ناپایداری دیواره چاه است. مکانیزم عمده ناپایداری سازند شیلی، انتقال فشار هیدرولیکی و همچنین پدیده اسمزی است.
به تاخیرانداختن افزایش فشار منفذی در نزدیک دیواره چاه، امری ضروری است. این امر می‌تواند با افزایش خاصیت غشایی شیل از طریق افزودن نمکهای مختلف و انسداد فیزیکی منافذ شیل با استفاده از انواع نانو ذرات و یا پلیمرها محقق شود.
برای جلوگیری و حل مشکلات ناشی از سازندهای شیلی، شناخت و بررسی ویژگی‌های سازند و همچنین تغییر و تحولات پدید آمده در اثر واکنش‌های متقابل سنگ و سیال، ضروری به نظر می‌آید.
از این رو در مقاله «شبیه‌سازی نیمه تحلیلی برهم‌کنش شیمیایی- فیزیکی شیلهای حساس به آب» با به کارگیری تئوری پوروالاستیک شیمیایی خطی، معادلات میدانی حاکم بر مسئله استخراج شده است.
با توجه به این که معادلات انتشار به صورت کوپل کامل است، با استفاده از رو‌شهای تحلیلی و عددی، این معادلات جداسازی و سرانجام حل شده‌اند.
نتایج به دست آمده از این شبیه‌سازی نشان می دهد که مدل ارائه شده این قابلیت را دارد تا تست انتقال فشار منفذی و رفتار سازند شیلی در مجاورت سیال حفاری را به خوبی شبیه سازی کند.
نظر شما