四川北部海相地层具有超深(6000m)、高温(150℃)、高压(11OMPa)和含石膏蠕变地层等特征。该地区已发现20余口井海相地层生产套管存在不同程度的损坏,部分气井出现套管变形的情况,最大变形量达到19.5mm,套管变形段主要集中在嘉陵江组盐膏层;部分气井出现生产套管特殊螺纹泄露从而导致B环空异常带压的现象,四川北部海相地层套管损坏问题突出。作为“十二五”国家油气重大专项项目21课题6(编号:2011ZX05021-006)部分内容,本文主要进行以下几方面的研究:(1)根据四川北部X区A4井嘉陵江组套管变形资料,建立了盐膏层套管变形非均匀载荷反演模型,运用有限元优化模块模拟得到了嘉四段地层套管所受非均匀外挤载荷最大值为98.93MPa、最小值为92.85MPa,为套管变形损坏机理和特殊螺纹接触压力分析提供了基础数据。(2)针对四川北部海相地层嘉四段盐膏层蠕变特性,建立了套管受力模型,通过编制程序计算和有限元模拟得到了当前非均匀载荷状态下0177.8mm套管的等效应力分布情况,以此计算得到套管等效外挤载荷为119.68MPa,揭示了套管变形损坏的机理是井中套管不能承受盐膏层蠕变产生的非均匀外挤载荷。(3)采用ProE软件建立了 0168.28mm套管特殊螺纹接头三维立体模型,利用有限元法模拟了在井口无外挤载荷、井下均匀外挤载荷和非均匀外挤载荷作用下特殊螺纹的接触压力分布情况。通过对比分析,在非均匀载荷作用下,相较于井下均匀外挤载荷和井口无外挤载荷时,套管螺纹密封锥面接触压力降低了 10.13%、19.95%,扭矩台肩接触压力降低了 9.06%、16.70%。因此在套管螺纹处于井下非均匀载荷作用时,有出现螺纹泄露、环空异常带压的可能。(4)通过四川北部海相地层套管变形损坏机理研究和特殊螺纹接触压力分析,提出了适合于该地区海相地层套管损坏的解决措施和方案:1)采用等效外挤载荷的方法来计算非均匀载荷作用下套管的外挤力,从而进行套管强度设计。2)通过增加套管螺纹接箍厚度和紧扣扭矩来预防非均匀载荷作用下可能出现的套管螺纹泄露和环空异常带压。本文的理论研究结果及提出的工程措施,对四川北部海相地层套管设计、选材和现场施工具有一定的参考意义。