随着石油开采业的不断发展，尤其是进入中后期开采的油田为了提高采收率往往进行高压注水驱油，直接导致套管损坏（套损）的问题日趋严重，已成为当前世界石油工业的一大难题。套管损坏的原因有很多，其中地应力的变化是导致套管损坏的根本原因，此外，地应力也是影响地下各类工程的重要因素。位于油层段的套管射孔段是套管损坏的主要层段。之前采用的套损监测手段精度不高，只有在套损比较严重时才能检测出来，由此往往造成套管直接损坏、难以修复而导致整口井报废，对油田造成了重大经济损失。本文基于弹性力学理论，应用光纤传感技术，分别建立了非油层段围压数值模型、油层段地应力数值模型及垂直地应力分析方法，搭建了基于光纤传感技术的地应力监测系统，针对吉林油田的一口油井进行了现场实验，实现了对重点层段最大最小地应力的准分布式检测，实现了对轴向垂直地应力的全分布式检测，并将处理结果与其它检测方法进行对比评估，结果表明检测结果准确可靠。应用ANSYS有限元分析软件，分别对影响套管射孔段强度的不同射孔参数进行了建模分析，具体为孔径、孔密、相位角对应力集中系数的影响分析，结果表明不同参数对应力集中系数的影响效果存在差异。此外，进一步地，对非均匀地应力和地层吸水蠕变这两种地层因素对套管射孔段强度的影响进行了较深入的分析。应用光纤传感技术并结合油水井下井工艺，在完成光纤传感器研制和光纤传感器布设的基础上，搭建完成了基于光纤传感技术的区域油水井套损监测系统，针对吉林油田某区域的四口油水井进行了现场实验，实现了在线实时监测，并对现场监测数据进行了计算处理，分析了重点层段周向应变和垂直方向轴向应变变化情况。实验结果表明，利用本文建立的地应力数值模型及基于光纤传感技术的地应力及区域油水井套损监测系统能够实时、准确测量地应力及套损状态，这为地应力检测技术和油田套损监测提供了一种新方法，为降低油田套损具有重要意义。