随着常规油气的开采难以满足日渐增加的能源需求,非常规油气在如今的油气勘探开采技术下展现出了巨大的潜力。我国的非常规油气十分丰富,是油气供给的重要部分,但因非常规油气储层渗透率低,需对储层射孔之后进行水力压裂改造才能进行开采。在高泵压、大流量的压裂作用下,射孔段套管承载巨大,套管孔边会出现应力集中,造成孔眼处产生撕裂,甚至错断,致使射孔段套管强度降低,是套损的重要原因之一。本文通过应用数值模拟和理论分析相结合的方法,针对压裂作业对射孔段套管安全性影响进行分析研究,主要开展了以下四个方面的工作:首先,本文对套管-水泥环-地层组合体以及射孔套管孔边应力分布进行分析,并通过有限元软件ABAQUS建立页岩气水平井模型,对压裂初始状态以及压裂过程中套管应力及孔边应力变化进行分析,为压裂作业下套管强度分析提供理论依据。其次,针对射孔套管产生的孔边开裂问题,借助断裂力学的相关理论,从线弹性条件以及弹塑性条件两种不同情况出发,对孔边开裂行为展开分析。给出两种条件下孔边裂纹临界内压的解析解,通过MATLAB对两种条件下的力学模型进行解析。首先从线弹性条件下内压、裂纹长度以及孔径对应力强度因子的影响展开分析,然后从弹塑性条件下孔径和裂纹长度对临界开裂内压的影响展开分析,最后对小范围屈服情况下的两种断裂判据的套管临界开裂内压进行了对比。再次,本文应用有限元软件ANSYS,通过APDL程序语言建立含单侧穿透裂纹以及对称穿透裂纹的套管模型,针对射孔套管的孔边开裂行为,对内压作用以及内外压作用下的套管应力强度因子KⅠ进行分析。最后,针对非常规油气井在经过压裂后,射孔段套管承受非均匀地应力的作用,通过三维套管-水泥环-地层有限元模型,分别从地应力不均匀程度、水泥环性质及厚度、套管的壁厚三个方面对射孔段套管的抗挤强度进行分析。