随着中国能源需求和消费的快速增长,页岩油气已成为近些年石油领域的开发热点。然而,页岩气井套管变形损伤问题十分严重,造成大量气井损失,影响了页岩气开采进度和效率。页岩气井高参数复杂压裂套管变形严重,套损形貌呈现非均匀外挤变形和剪切变形,有效的提高套管柱的抗挤性能和抗剪切性能将极大的抑制套损率。本文提出采用应变强化理论对页岩气套管大变形失效问题进行研究。采用有限元模拟的方法,建立了套管剪切变形仿真模型,分析切线模量斜率与套管最大径向变形的作用规律、构建应变强化拟合方程,建立剪切套管切线模量和应变强化指数的对应关系。通过合金元素强化和热处理工艺两种方式可使材料的强度提高,合金元素强化使材料的屈服强度和抗拉强度分别提高了约32.1%与21%;与合金元素强化相比,热处理工艺使材料的抗拉强度得到大幅度的提高,最高可达1380MPa。通过实物实验对应变强化后的套管进行剪切加载验证,结果表明:套管抗剪切变形能力得到增强,元素强化新套管最大剪切变形下降了17.1%,热处理强化新套管最大剪切变形下降了13%;结合对强化后新材料套管的显微组织观察,从微观组织角度对应变强化行为进行分析与评价。