水平井多级压裂作为一种能显著提高低孔、低渗致密砂岩油气藏产量的储层改造措施，已在各大油田得到了广泛的应用。水平井多级压裂施工时，保证各个压裂段间不发生窜流是成功改造储层，提高压裂效果的必要前提。而由于水平井段的固井质量，水泥环强度和压裂施工工艺参数等因素的影响，会使压裂施工时产生段间窜流，降低压裂改造的效果。本文分析水平井多级压裂段间窜流的影响因素，通过研究水泥环本体及固井界面的窜流机理，对多级压裂水平井是否发生窜流进行判断。围绕研究内容开展了以下几个方面的研究：明确了固井质量和压裂参数对压裂窜流的影响；研究建立了压裂段水泥环力学模型和考虑射孔对水泥环抗挤强度和抗内压强度影响的力学评价模型；建立了压裂相邻段水泥环力学模型；根据弹性力学和断裂力学理论建立了水平井固井界面失效长度计算模型；从水泥环损坏、水泥环二界面破坏两方面对现场某口井段间窜流类型进行判别，得出水平多级压裂发生窜流的原因是压裂液压力作用下水泥环与地层胶结界面产生裂缝，裂缝的长度大于射孔间距发生窜流。本论文的研究为水平井多级压裂时环空窜流类型的判断提供了重要的理论依据，对水平井多级压裂时防止环空窜流的压裂液施工参数的合理选择具有重要的意义。