套管变形问题一直困扰着四川威远地区页岩气的开发,国内外学者们已对套变形成机理及防治做了大量研究,但套管变形问题始终没有得到很好的解决。本文在前人的工作基础上,通过现场数据分析研究套变产生的主控因素,通过编制数值模拟软件模块,计算并分析套变位移量的普遍规律,提出减少四川威远地区页岩气开发中套变问题的具体建议。全面调研统计四川威远地区的套变情况,分析了该地区套变井的普遍特征,研究了四川威远地区页岩气井套管变形的主要机理。结果表明,威远地区发生套变的主要原因是该地区页岩气井普遍采用水力压裂技术开发,在水力压裂的作用下,页岩地层产生不均匀剪应力场,使地层沿着天然弱面滑移,导致套管发生剪切错断。将影响四川威远地区套管变形问题的主控因素划分为内因和外因,内因是该地区天然裂缝十分发育,外因是大规模体积压裂造成地应力场改变。为了更好地开展套管变形的定量研究,本文建立了一套模拟由于水力压裂导致地层沿天然裂缝滑移的数值模拟模型,该模型能够同时考虑套管变形和地层滑移的相互耦合作用。在该模型的基础上,基于ABAQUS平台进行了软件开发,形成了模拟套管变形的专用数值模拟软件——Case Damage。该软件操作界面简洁,可完成输入参数后的一键建模,能够准确模拟多级水力压裂后地层滑移致套变的过程。现场实际数据验证表明,Case Damage数值模拟软件计算出的套变位移量符合四川威远地区套变的普遍规律。基于开发的Case Damage软件,采用控制单一变量对照的方法,对不同套变影响因素进行了模拟研究。针对模拟效果,对四川威远地区的压裂施工参数提出具体优化措施:建议选择10m3/min作为施工排量,减小套变的同时保持页岩气的高产量;适当扩大射孔段间距。