张 鑫, 李 军，2*, 刘鹏林, 郭雪利, 韩葛伟

(1.中国石油大学(北京)石油工程学院， 北京 102249; 2. 中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院， 克拉玛依 834000; 3.中石油集团工程技术研究院有限公司， 北京 102206; 4.渤海钻探第一固井公司， 任丘 062552)

世界范围内页岩气的开采在一定程度上影响了世界能源供应的格局。其高效开发离不开水平井及其多级压裂技术。但在页岩储层压裂改造过程中也出现了一些技术性问题。页岩气水平井水平段较长，储层力学性质沿井筒方向变化差异大。多级压裂过程中套管压力和温度发生周期性的剧变，水平段套管处于复杂、极端的力学环境下，因此容易出现套管变形问题。据统计，美国、加拿大和中国在页岩气开发过程中都发生不同程度的套管变形现象。压裂过程中由于套管发生变形，压裂管串不能下放到指定位置，因此部分井段不得不放弃压裂改造。套管变形问题严重影响了页岩气的高效开发[1-2]。

页岩气井压裂中出现的套管变形问题引起了中外学者的关注。大量的研究工作表明，影响套管变形的因素主要有压裂参数、地质构造、固井质量等。Lian等[3]指出，压裂过程中大量压裂液进入地层，改变了原始的地应力状态，进而导致套管变形。刘伟等[4]认为水力压裂会激活天然裂缝或断层，断层滑移剪切套管是套管变形的主要因素。陈朝伟等[5]基于圆形断层模型，建立了断层半径、滑移距离和地震矩级之间的动态联系。Zhang等[6]、郭雪利等[7]在断层力学分析的基础上，基于震源机制原理，初步建立了断层滑动距离与套管变形量之间的关系。……