خلال عملية التكسية المتعددة المراحل للحفر الأفقي لغاز الصخر الزيتي، توجد مشكلة شائعة تتمثل في تشوه أنابيب التغليف، مما يقيد بشدة تطوير الغاز بكفاءة. تجاوز معدل تشوه أنابيب التغليف في القطاعات الرئيسية لحوض سيتشوان في الصين 20%، وفي منطقة بايما بحقل فيولينغ لغاز الصخر الزيتي حدث تضرر لأنابيب التغليف في 11 من أصل 43 بئر مكتملة الحفر (معدل تشوه 26%)، بينما بلغت نسبة التشوه في حقل دوفرناي لغاز الصخر الزيتي في أمريكا الشمالية 47%. يؤدي هذا النوع من التشوهات غالبًا إلى فشل جلوس سدادة الجسر، مما يؤثر على عمليات التكسير. من أجل الوقاية الفعالة من تشوه أنابيب التغليف الناجم عن التكسير، اقترحت هذه الدراسة تقنية تثبيت تعتمد على ملاط أسمنتي رغوي معزز بحقن النيتروجين. تعمل هذه التقنية على تعزيز قدرة تشوه الحلقة الأسمنتية، وتخفيف تأثير انزلاق القص الطبقي على أنابيب التغليف. تم بناء نموذج ميكانيكي ثلاثي الأبعاد يتضمن الشقوق المنزلقة، الحلقة الأسمنتية وأنابيب التغليف باستخدام برنامج FLAC³D لتحليل تأثير معامل مرونة الحلقة الأسمنتية على تشوه أنابيب التغليف؛ وأُجريت تجارب ميكانيكية لملاط الأسمنت الرغوي، حيث تم قياس قدرة التشوه الانضغاطي القصوى لتصل إلى 54% (مما يفوق بكثير 3%~5% لملاط الأسمنت التقليدي)، كما يمكن ضبط معامل المرونة بشكل مرن من خلال كمية النيتروجين المحقونة. وبالاقتران مع ظروف الحفر (مناطق خطر تشوه أنابيب التغليف، مخاطر التسرب، وغيرها)، تم تصميــم أربع تقنيات تثبيت لمقاومة تشوه أنابيب التغليف تشمل التقنية الشاملة لكامل القسم الأفقي، التقسيم البيني، التقنية الموجهة ونظام الكثافة المتغيرة في كامل البئر، وأُجريت تجارب ميدانية في منطقة بايما بحقل فيولينغ لغاز الصخر الزيتي. أشارت النتائج إلى: انخفاض تشوه القص لأنابيب التغليف بنسبة 80% عندما ينخفض معامل مرونة الحلقة الأسمنتية من 10 جيجا باسكال إلى 0.5 جيجا باسكال؛ وعندما ينخفض إلى 0.01 جيجا باسكال، يصبح تأثير انزلاق الطبقة بعمق 35 مم على أنابيب التغليف يمكن تجاهله؛ تجاوزت جودة التثبيت في 6 آبار اختبار 90%، وتجاوزت جودة القسم الأفقي في بعض الآبار 96%; لم يحدث تشوه في أنابيب التغليف بعد التكسير، مقارنةً بنسبة تشوه 26% لآبار التثبيت التقليدية في نفس المنطقة؛ واستمر إنتاج بئر جياو يي X5HF بشكل طبيعي لمدة سنة واحدة بعد التكسير مع إنتاج يومي بلغ 4.6×10⁴ م³ من الغاز، ولم يظهر ضغط في الفراغ المحيط. بوجه عام، تقلل تقنية التثبيت بملاط الأسمنت الرغوي المحقون بالنيتروجين بشكل ملحوظ التأثير المباشر لانزلاق القص الطبقي على أنابيب التغليف من خلال تشكيل طبقة缓冲 مرنة من الحلقة الأسمنتية. يمكن تطبيق التقنيات الأربع المقترحة وفقًا لظروف الحفر المختلفة، مما يحل بفعالية مشكلة التوازن بين خاصيتي الإحكام والت缓冲 في تقنيات التثبيت التقليدية، ويقدم حلاً مبتكرًا لمنع تشوه أنابيب تغليف آبار الغاز الصخري في ظروف جيولوجية معقدة. عندما يتجاوز انزلاق الطبقة 45 مم، ينبغي اعتماد تدابير متزامنة بما في ذلك زيادة سمك جدار أنابيب التغليف.

غاز الصخر الزيتي؛ التكسير؛ تشوه أنابيب التغليف؛ ملاط الأسمنت الرغوي؛ منع تشوه أنابيب التغليف