体积压裂技术是近年来国内外为开发非常规油气藏而发展的一项新技术,该技术可以缩短流体的渗流距离,提高储层导流能力,有效地实现了超低渗油气藏的增产改造。但伴随着出现了“套管变形失效”的新问题,然而,国内外针对体积压裂过程中套管失效问题研究的文献还不够深入,失效的形式还不够明确；因此,体积压裂过程中套管失效机理研究是目前急需解决的课题之一。在国内外大量相关文献调研、收集和阅读的基础上,本文提出了研究体积压裂过程中套管失效的主要内容和研究思路。在对威远、长宁、秋林、金华和龙浅等气田12口井31次套管失效数据收集分析的基础上,提出了反演微地震监测数据、假设“裂缝体”的方法,分别对水平井和直井套管失效问题建立了三维体积压裂地层-套管有限元模型,开展了体积压裂过程中套管失效的机理研究,并提出了相关的预防措施和建议。取得的主要成果如下：(1)提出了基于反演微地震监测数据,假设“裂缝体”来表征体积压裂过程中的复杂缝网的研究方法,结合岩石断裂力学、岩石损伤力学理论及岩石失效准则,建立了体积压裂过程中套管失效问题研究的三维有限元模型,该模型可以有效地模拟出体积压裂过程中套管的轴向弯曲变形失效和径向椭圆变形失效。(2)研究结果表明：地应力场随着体积压裂改造的进行不断发生变化,在体积压裂范围内出现“张应力”区和“零应力”区的“应力亏空”现象；结合微地震监测数据,本文揭示了这些“应力亏空”区对增产改造的作用,以及对套管失效问题的影响。(3)体积压裂范围内的部分区域受到多次重复压裂,使得岩石性能依次降低、地应力场非均质性和地应力亏空性依次增加、剪切效应增大,套管径向椭圆变形和套管轴向“S”形变形逐渐增加,导致套管变形失效。(4)通过对有限元结果中套管变形的分析可知,体积压裂过程中直井套管失效形式为套管横截面出现较大椭圆变形,水平井套管失效不是套管横截面椭圆度过大,而是套管轴向出现的明显“S”型变形,使后续下入工具无法通过。(5)通过对比现场资料数据,本文的计算结果与套管失效现场数据非常吻合,表明本文体积压裂过程中套管失效机理的研究方法和建立的模型是正确的。(6)在本文研究结果的基础上,提出了预防体积压裂过程中套管失效的措施和工艺实施方案,为体积压裂技术的推广应用以及控制套管失效提供了理论依据。