摘要：水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术，但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题，根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点，建立了悬挂封隔器以下，多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型，并根据各工况的受力特征，建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式，推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型，建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型；根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型，开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证，取得了很好的效果，为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。

关键词：多级压裂 管柱 水平井 力学模型 数学模型 

单位：“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学; 中国石化石油工程技术研究院