为了满足在各种复杂地质工况条件下长期密封的要求,储气库固井水泥浆体系必须具备良好的力学和密封完整性。固井材料是固井设计的重点之一,而油井水泥浆体系是固井材料最重要的组成部分。然而,由于具有先天微观缺陷,普通硅酸盐水泥石为典型的脆性材料,这将严重限制储气库固井水泥浆体系综合性能与应用。因此,针对增韧水泥浆体系展开研究,对提高储气库固井水泥石力学性能,保证储气库长期安全作业具有十分重要的意义。本文在对国内外研究现状进行充分调研的基础上结合实验室课题研究的条件,对碳纤维、聚酯纤维、水镁石纤维、碳酸钙晶须、可再分散乳胶粉5种水泥石改性材料进行了试验和优选。分别针对不同增韧、增强材料自身的特点探索了其分散方式,并对各增韧材料改性水泥浆体系流动性、API失水量、稳定性等性能影响规律进行了测试,得出了相应的实验配方。本文分别对各增韧材料改性水泥石抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、单轴/三轴力学性能展开了实验和分析,得出了不同材料对水泥石力学性能影响规律和最优配方；且实验研究了碳纤维和碳酸钙晶须、聚酯纤维和碳酸钙晶须两两互配对水泥石力学性的影响；并对各配方常规力学性能、弹性模量、应力-应变曲线和互配材料混杂系数进行了分析和讨论,并对不同材料对水泥石韧性的贡献进行了对比和,从强度和形变对水泥石韧性的提高进行了解释；利用电子扫描显微镜,对不同增韧材料改性水泥石微观结构进行观察分析实验,并对不同材料改性水泥石机理进行了阐述。通过实验发现,碳纤维和碳酸钙晶须、聚酯纤维和碳酸钙晶须改性水泥石常规力学性能能够得到有效提高,同时显著降低水泥石弹性模量,增大水泥石变形能力,限制水泥石内部微裂纹的发生和扩展。由此,形成了储气库固井增韧水泥浆体系初步配方,并提出了相应的改进建议,为储气库固井增韧水泥浆体系的进一步研发和改进奠定了基础。