我国海洋油气资源十分丰富,在海洋深水油气资源开发过程中,常常会遇到天然气水合物层。天然气水合物是一种笼形结构的亚稳态的化合物,其稳定存在温度低,当环境温度稍有升高,就容易分解从而导致水合物层的失稳坍塌。在深水天然气水合物层的固井过程中,井壁与套管之间的水泥浆水化反应释放出大量的水化热,就可能导致天然气水合物的分解,带来固井施工的风险,甚至致使固井施工失败。本文针对这一问题,以降低水泥浆水化温升和水化热为出发点,自主研发了一种微胶囊型热控材料（IPCM-1）,并应用于水泥浆体系;重点对IPCM-1的制备及工艺、微观形貌、温度调节性能、应用性能以及作用机理进行了研究,取得以下相关成果:（1）运用自组装法,以碳酸钙为壁材,工业石蜡（相变温度:30.37℃）为芯材,制备了微胶囊型热控材料（IPCM-1）。对影响IPCM-1制备的主要因素进行优化,得到最佳的制备条件为:乳化速率为10000 r/min,阴离子乳化剂（SMA520）的加量为5.0 wt%（以石蜡质量为基准）,非离子乳化剂（OP-10）的加量为0.5 wt%（以石蜡质量为基准）,芯材和壁材的质量配比为1.6:1,反应温度为50℃,反应时间2.0h,反应搅拌速率为300 r/min;（2）对IPCM-1的化学结构、元素组成及微观形貌进行了分析表征。结果表明:IPCM-1具有明显的核壳结构,并通过FI-IR、EDS证实了其由石蜡芯材和碳酸钙壁材组成;通过SEM微观形貌分析,发现IPCM-1为近似于球形颗粒,通过激光粒度分析仪测试颗粒粒径,表明颗粒大小分布均匀,粒径中值（D50）为6.712 μm,体积平均粒径（Dav）为8.073 μm,均小于G级油井水泥颗粒的粒径中值和平均粒径。（3）对IPCM-1的界面性能与导热性能进行了分析。IPCM-1与水相接触角为46.02°,表现出较强的亲水性能;IPCM-1的热导系数为0.645 W/（m·K）,与芯材石蜡相比热导系数提高了 4.24倍。（4）对IPCM-1的相变特性与热稳定性进行了分析。DSC结果表明,IPCM-1的相变温度为31.11℃,融化相变焓为88.59 J/g,其石蜡包裹率为68.73%;运用热重分析（TG）对IPCM-1的热稳定性能进行分析,IPCM-1的初始分解温度为149.95℃,具有良好的热稳定性能。（5）运用实验室自制的水化热测试装置对IPCM-1在水泥浆中的热控性能进行了评价。当水泥浆体系中加入12.0 wt%（以水泥质量为基准）IPCM-1时,水泥浆的水化温升下降23.4℃,24 h水泥浆水化热降低了 67.54%,抗压强度提升8.6%,48 h水泥浆水化热降低45.67%,抗压强度提升了 10.7%,表现出IPCM-1对水泥浆的水化温升以及水化热的良好控制作用。同时,在一定加量下,表现出对水泥石抗压强度的改善作用。本文利用物质相变吸热原理,通过微胶囊技术将相变材料进行有效包覆,得到微胶囊型热控材料（IPCM-1）,并应用于水泥浆中,通过相变吸收水泥浆水化过程中产生的水化热,减少水泥浆释放到环境中的热量,有助于保持固井过程中天然气水合物层的稳定,为天然气水合物层的安全优质固井提供了一定的技术支持。