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页岩气开发主要依靠水平井结合大规模分段压裂改造技术。而合理的分簇射孔是进行分段压裂、形成有效缝网体的基本前提。早期的水平井分段改造是根据避免缝间干扰的理念，大多采用均匀布段、布簇的模式。研究及实践表明，对于非均匀长水平段页岩储层而言，均匀布簇的方式效果不佳，而采用非均匀布段(簇)的设计优选射孔段位置及分簇数对压裂改善效果影响巨大。簇长、簇距、簇数等关键参数对于控制起裂压力、裂缝延伸距离、缝网体结构、有效改造体积等具有重要影响。另外，在我国页岩气开发过程中，出现了大量的井筒完整性失效问题，有些区块的套管变形比例甚至达到30％以上，严重制约了分段压裂改造过程。根据页岩气分段压裂工艺过程、井筒力学载荷变化特点，井筒完整性失效与压裂工艺、参数、热应力、交变载荷、固井质量、井眼曲率等等均有密切关系，开展相关研究具有重要的理论与工程意义。