自从固井注水泥作业实施以来,气窜就一直是困扰固井作业的一大难题。一旦发生气窜,即使花费大量的人力物力,也很难修复到原有的层间封固状态。据估计,大约有25%的完井过程中存在气窜。客观、准确评价水泥浆的防窜能力,至今仍是国内外固井界未能很好解决的问题。本文试图从引起气窜的主要因素——水泥浆失重入手进行防气窜性能评价方法的研究。本论文从系统工程的角度出发,针对影响固井水泥浆失重的有关因素(水泥浆性能、井眼状况等)进行了实验研究。研究表明:水泥浆初凝时间、游离液含量、水泥浆体积收缩率与水泥浆平均失重速率存在很好的线性关系;不同的井眼状况也不同程度地影响水泥浆平均失重速率。利用数理统计的方法得出了固井水泥浆失重模型,并在此基础上,根据维持压力平衡是控制和预测环空气窜的基本原理,依据压力平衡关系式推导出了压力平衡关系式的微分式,提出了新的防气窜性能评价方法,并利用室内气窜实验结果得到了验证。为固井防窜设计提供一种新的参考方法。