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摘要
为研究页岩气套管非均匀载荷下抗挤强度及失效机理，采用全尺寸试验方法，开展平面非均匀载荷、弧面非均匀载荷、平面载荷和均匀载荷组合、弧面载荷和均匀载荷组合等4种非均匀载荷情况的试验研究。试验结果表明：非均匀载荷下套管失效机理为套管承载非均匀载荷后，引起的直径变化率发生变化。随着载荷的增大，当直径变化率达到临界状态下，套管发生失效，即达到套管临界承载能力；套管直径变化率与套管抗挤强度近似呈反相关，直径变化率越大，套管的抗挤强度越小。当套管直径变化率小于0.5%时，套管抗挤强度降低不明显，当套管直径变化率≥0.5%时，套管抗挤强度影响显著，套管直径变化率范围为1.0%～2.0%,抗挤性能下降15%～20%。建议页岩气套管可以选择厚壁套管，提高抗径向变形能力，或者基于应变设计理论控制套管径向变形，或者采用弹性介质封固方式以减少外力对套管径向变形的影响，而不是一味追求增加套管的抗挤强度。所得结论对页岩气套管选材或减少页岩气套管失效具有指导作用。
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