针对套损井修复中采用的机械整形方法对水泥环再次造成损伤的问题，本文系统深入地分析了碾压整形与冲击整形的力学原理。在准静态的前提下，建立了碾压整形力学模型。根据应变协调条件，推导出了套管、水泥环及地层受力变形状态的计算公式。本文以冲击动力学和应力波传播理论为基础，建立了冲击整形的力学模型，推导了应力波在套管、水泥环及地层中传播的衰减系数，较为准确地描述了水泥环中的应力分布。并以大变形理论为基础，对冲击整形系统中钻杆的屈曲对水泥环的损伤问题进行了研究，根据悬臂梁力学模型，分段计算了钻杆发生屈曲后的平衡位形，确定了钻杆发生屈曲的波数及侧向力。采用了损伤力学的研究方法对冲击整形和碾压整形中的水泥环分别进行了详细的研究，并根据水泥材料的损伤力学模型建立了水泥环的损伤判据。 应用Visual Basic6.0编制了碾压整形工艺、冲击整形工艺中水泥环损伤计算软件。软件的运行状态良好，计算结果与测试结果对比满足工程的精度要求。因此证明，本文对碾压整形和冲击整形的理论分析、力学模型和计算方法较为正确。并且根据计算结果对两种整形方法进行了综合评价，碾压整形与冲击整形相比对水泥环的损伤较小，但冲击整形比碾压整形应用的范围广。因此，本文重点分析了冲击整形的施工工艺，从提升高度和冲击次数两方面对冲击整形方法进行了改进。提高了修井质量，为减小水泥环的破坏奠定了基础。