目前，根据油田现场的实际工程状况和油田开发的要求，本文对水泥环损伤分析研究的必要性进行了阐述。同时，提出了基于控制理论的方法，阐述了注水压力、地应力、套管水泥环受力的相互关系，控制理论应用于注水地层的地应力及套管水泥环受力情况分析，为固井基础理论以及套管水泥环损坏研究提供了一种新方法。本文在流固耦合的基础上用传递函数控制理论的方法分析高压注水条件下套管-水泥环-地层的受力作为研究的内容，采取先对水泥石的力学性能进行分析，其中包括水泥石的承载能力和变形能力，因为水泥环是保护套管的最有力最直接的屏障，因此建立了不同工况载荷下套管-水泥环承载能力、抗挤强度的相关力学模型，并进行了分析，得出水泥环的径向应力和切向应力与套管内压和地层压力的关系，以及水泥环的弹性模量对套管试压的影响，这些都为地层确定注水压力提供了参考依据。并且根据固井水泥环受到来自套管和地层的双层压力，分析了水泥环的破坏极限。最后引入了传递函数法，即将受到的各个力用较为直观明了简化的控制函数表达出来，形成直接间接的控制关系，并利用拉普拉斯逆变换由象函数变回原函数，并用求得的函数进行了数据分析，这就是本文基于控制理论的水泥环力学研究方法。论文在已取得的资料的基础上，结合有限元ANSYS软件的功能，进行数值仿真，将仿真结果与传递函数法求解的数据进行比对，发现非常接近。上述成果不仅在理论研究方面具有可参考性，而且对提高油井产量，保证油井质量也有一定的指导性。