陈朝伟 曹 虎,2 周小金 苟其勇 张浩哲,2

1.中国石油集团工程技术研究院有限公司 2.中国石油大学（北京）3.中国石油西南油气田分公司页岩气研究院

0 引言

2009年起，开始在四川长宁和威远等区块大规模开发页岩气，主要通过水平井和水力压裂来实施。发现30%以上的水平井在水力压裂过程中出现了套管变形，导致压裂段数减少单井产量下降，缩短了井的生命周期，严重制约了页岩气的高效开发。

众多学者针对页岩气水平井水力压裂过程中出现的套管变形问题开展大量研究。王素玲[1]等基于有限元模拟了套管剪切损坏的过程，结果表明套损的主要机理是页岩储层滑移引起的套管剪切；李留伟[2]等认为天然裂缝面附近岩石滑移是造成套管极严重变形的根本原因，水泥石对套管变形起到辅助作用；郭雪利等[3-4]认为断层滑动是引起井脚跟处套管变形的主要因素，在断层滑动和较高外应力与内压的情况下，套管有较高风险发生变形；陈朝伟等[5-6]从现场数据出发，分析套管变形出现的规律，提出断层和层理发育是套管变形的内因，水力压裂是套管变形的外因；为进一步研究套管变形和裂缝带的关系，Hu等[7]建立了固井和不固井两种情况下的有限元模型，结果显示在固井情况下，套管变形量更大，且变形量更集中于断层附近，而在不固井时，套管变形量小，变形程度会更加缓和；Yin等[8]建立了不同套管壁厚和套管与断层夹角的三维有限元……