目前国内大部分油田已进入开发后期，由于长期地注水开发，地下情况变得更为复杂，加之开发薄差产层，对调整井界面封隔能力提出了更高要求。水泥环层间封隔质量的好坏直接影响到油田开发效果和有关开发方案的实施。将固井水泥环与地层胶结作为一个封固系统开展研究，具有重要现实意义。本文通过现场调查分析，从水泥环与地层封固系统出发，利用模拟实验装置进行井下环境及多种影响因素对水泥石及界面胶结影响的研究，设计并开发了水泥声波胶结质量评价数值模拟系统，对影响因素进行模拟验证。本文的主要研究成果包括以下几个方面：(1).结合现场水泥环微单元，进行界面特性分析，建立了固井水泥环与地层封固系统的模拟实验评价方法，并提出利用等效渗透率来评价系统封隔能力。(2).通过使用界面强度测量装置以及水泥环线性膨胀测量装置评价水泥环本体的胀缩性能，并开展了不同外部环境对水泥环胀缩影响的研究。研究得知：水泥环体收缩在第一界面以及第二界面都有产生微环隙的可能。水泥膨胀会向抵抗力小的方向发展。对于较软的地层，一界面的胶结强度较低；较硬的地层，对一界面的胶结强度较高。(3).通过推导的流体流动理论模型和计算结果分析得知，油井出水主要发生在二界面。其流动规律是，在地层横向属于平面径向渗流，在二界面则为裂缝流或管流。影响流体外窜量的主要因素是裂缝的开度、地层中部至水泥返高的距离以及地层压力。(4).利用XRD和SEM等方法测定和观察水泥石本体和界面处的微观结构得知：水泥石本体内水化产物颗粒小、结构较致密，而界面处水化产物颗粒大、结构松散，在第一界面存在胶结薄弱的过渡区，称之为弱界面。(5).开发的水泥声波胶结质量评价数值模拟系统可模拟CBLNDL测井仪的检测数值及波形，把现场固井质量检测、室内模拟结果和理论计算结合在一起。所编制的多功能、多道全波模拟软件可以运算套管外不同情况下的首波到达时间及相对幅度，并给出全系列波形，便于对比分析。