页岩气超深井在射孔过程中套管极易发生变形损坏。为此,以四川盆地龙泉-简阳区块页岩气超深井开采为例,围绕射孔中套管应力变化问题,考虑页岩地层非均匀地应力、射孔爆炸温度场、爆轰压力场的相互影响,依托有限元软件建立页岩气超深井射孔套管应力计算模型,开展射孔套管力学性能试验,探究了工况参数、水泥环参数和射孔参数对套管应力的影响规律。研究结果表明:在固井工艺设计中,应使水泥环弹性模量大于5 GPa,尽量减小水泥环泊松比,同时增加水泥环厚度;在射孔工艺设计中,应控制射孔孔眼直径在10~16 mm之间,选择大密度(24孔/m以上)射孔工艺,选择射孔相位角为120°和180°。研究成果可为现场超深井固井和射孔作业参数的设计优选提供理论依据。