套管试压、射孔、后期压裂增产、温度场波动造成的应力变化、地层压实滑移等可能会导致水泥环内部产生裂纹,胶结面产生微环隙,进而导致井下油气水窜、套管环空带压,从而影响井口安全及油气井寿命。要改善此类问题,需要提高水泥环的弹韧性及自愈合能力。因此,本文开展了自愈合效果评价方法实验研究,选取了一种较好的自愈合效果评价方法,同时进行了韧性自愈合水泥浆体系的开发,最终提出了一套同时具有韧性效果和自愈合能力的韧性自愈合水泥浆体系,并在关键性能方面同原浆配方进行了对比。论文开展的工作及研究成果主要如下:(1)论文基于实验可重复性及连续愈合评价效果,进行了自愈合效果评价方法研究。研究结果表明裂缝愈合程度方法误差小,具有良好的实验可重复性,其方法设计合理,表征水泥石自愈合效果更直接。同时,该方法测试简单且对试件无伤害,可以对同一试件进行连续测量。(2)依据研究需要,论文测试了不同混配顺序条件对浆体力学性能的影响,并观察了抗折试件断面纤维分散情况,同时应用"分段称重法"对水泥试件中纤维分散效果进行实际验证。实验研究表明在混配搅拌过程中,先加入水泥再加入纤维的情况下,纤维分散更均匀。(3)论文通过测试水泥石不同养护龄期的自愈合能力,优选了自愈合材料加量和组合。研究结果表明热熔型自愈合剂RHA-1加量为5%时,其裂缝愈合程度好于RHA-1加量为7%的试件。当RHA-1加量为5%时,复配水泥石裂缝愈合效果相对较好。(4)依据常规性能和力学性能,论文开展了纤维、弹性颗粒和胶乳的三元复配增韧水泥浆配方研究。研究得出当纤维、弹性颗粒和胶乳配比为0.35%:3%:9%或0.35%:4%:9%时复配增韧水泥浆的抗折强度、抗冲击韧性、胶结强度较大,同时其水泥石脆度系数较低。(5)论文综合自愈合性能、水泥石变形能力以及抗循环加载的能力三个方面的表现,提出了最终韧性自愈合复配水泥浆配方:G级油井水泥+4%降失水剂+0.8%分散剂+0.35%纤维+3%弹性颗粒+9%胶乳+5%结晶型自愈合剂JHA-2+5%热熔型自愈合剂RHA-1+0.1%消泡剂+水。