1.一种页岩地层钻井安全钻井液密度窗口设计方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、开展钻井区块目标井目的层段页岩岩石力学实验，测试地应力大小、地层孔隙压力大小、页岩不同方向弹性模量和泊松比大小；

步骤二、目标井目的层段选取某一井深数值，根据已经设计好的井身结构数据，将井眼直角坐标系和地应力坐标系以及大地坐标系进行转换，为井眼受力分析做准备；

步骤三、将页岩地层考虑为横观各向同性多孔介质，计算由地应力和井眼内钻井液压力所引起的井壁各应力分量；

其中，井壁各应力分量应用下式计算：

式中：σxx,b,σyy,b,σzz,b,τxy,b,τxz,b,τyz,b是地应力在井眼直角坐标系下的应力分量，MPa；

复数的实部；Φ′i为应力解析函数的导数；zi,μi和λi是复数；zi是表示井壁上任一点位置的复数，Φ′i、μi和λi根据弹性力学中的相应求解方法进行求解；aij为地层各向异性刚度矩阵的元素；

式中：Ex、Ey、Ez为步骤一测试得到的页岩不同方向弹性模量，MPa；υxy、υyz、υxz为步骤一测试得到的页岩不同方向泊松比；Gxy、Gyz、Gxz为步骤一测试得到的页岩不同方向剪切模量，MPa；

计算得到井壁各应力分量以后，再依据多孔介质有效应力理论，将井壁的各应力分量转换为有效应力形式；

步骤四、计算获取井壁各应力分量的有效应力以后，为了进行井壁失稳判别，根据弹性力学理论中的应力转换关系，将井眼直角坐标系中井壁上各应力分量有效应力转化为井眼极坐标系下的有效应力形式；

步骤五、在Hoek and Brown提出的拉伸破坏准则基础上，分别推导页岩钻井井壁岩石发生拉伸和压缩剪切破坏的力学准则：式中：A和B是反映岩石力学特性的常数，通过力学实验获取；βm是层理与压缩轴向之间的夹角,°；m和s是岩石的材料常数，通过实验获取；α为井眼的井周角，°；

步骤六、沿井眼周向计算井壁不同位置发生拉伸破坏和压缩剪切破坏时目标井目的层段井眼内钻井液压力，分别确定破裂压力和坍塌压力所对应的折算钻井液密度；

步骤七、目标井目的层段内改变井深数值，重复步骤二至步骤六，确定新井深的破裂压力和坍塌压力所对应的折算钻井液密度，将目标井目的层段内所有井深的破裂压力和坍塌压力所对应的折算钻井液密度汇总，绘制出目标井目的层段的安全钻井液密度窗口。

2.根据权利要求1所述的页岩地层钻井安全钻井液密度窗口设计方法，其特征在于：所述步骤六具体为：①设定井眼井周角从0-360°变化，间隔0.01°；

②井周角α＝0°时，分别计算对应α井周角井壁产生拉伸破坏和剪切破坏时所对应的破裂压力折算的钻井液密度和坍塌压力折算的钻井液密度；

③将井周角α增加0.01°,分别计算对应α井周角井壁产生拉伸破坏和剪切破坏时所对应的破裂压力折算的钻井液密度和坍塌压力折算的钻井液密度,如此重复，直至井周角α为

360°,得到不同的α井周角井壁产生拉伸破坏和剪切破坏时所对应的破裂压力折算的钻井液密度和坍塌压力折算的钻井液密度,从中找到破裂压力折算的钻井液密度最小值、坍塌压力折算的钻井液密度最大值。

3.根据权利要求1或2所述的页岩地层钻井安全钻井液密度窗口设计方法，其特征在于：所述步骤七具体为：①将任意一井深破裂压力折算的钻井液密度最小值确定为该井深处安全钻井液密度窗口上限，将任意一井深对比坍塌压力折算的钻井液密度最大值与地层孔隙压力折算的钻井液密度，取二者中最大值为该井深处安全钻井液密度窗口下限；

②利用目标井目的层段内各井深的安全钻井液密度窗口上、下限，绘制出目标井目的层段随井深变化的安全钻井液密度窗口，为页岩地层钻井的钻井液密度和井壁稳定控制提供依据。