气井固井质量的好坏是决定气田成功开发的关键,而解决气井固井后的防气窜问题,是提高固井质量,保护气层的技术关键。微间隙主要是由蹩压、压裂等施工使套管收缩而产生于套管和水泥环之间的,是气井发生气窜的主要原因,为此提出了采用微间隙封堵技术方法防止气窜的发生。微间隙封堵技术是将封堵液注入到环空气层上部的某一井段,当气体窜入时,封堵液向微间隙挤入,产生严重的堵塞,使封堵层渗透率急剧下降,从而起到了封堵作用。本文运用弹性力学理论建立了微间隙尺寸计算模型,计算了庆深气田气井在蹩压和压裂情况下形成的微间隙的大小,并分析了气体在微间隙中的流动特征,丰富了气体运移计算理论。研究了封堵液的作用机理,即封堵颗粒的桥接封堵作用。通过建立单颗粒和两颗粒桥堵的数学模型,得到微间隙两端压差与封堵液颗粒的粒度及形状之间的重要关系。本文提出了应用分形理论对封堵材料进行优选,即通过调整封堵颗粒粒度尺寸分布的分形维数与缝隙宽度尺寸分布的分形维数相匹配而得到最优的封堵材料配方。依据缝隙流动和气液两相流原理建立微间隙封堵理论计算模型,通过此模型可以计算封堵液的封堵参数包括封堵液在微间隙中的上升高度,气体通过封堵液泄漏量等,为封堵液的现场应用提供了坚实的理论支持。