油氣井安全是我室的重要研究方向之一，水泥環“完整性”是油氣井完整性的重要組成部分，而柔性水泥漿體系是儲氣庫、頁巖氣、致密氣固井水泥環質量和長期安全生產的重要保障。然而如何準確定義和評價固井水泥環的韌性？如何科學設計、評價和制備柔性水泥漿體系，一直是困擾國內外固井界多年且尚未解決的科技難題。為此，川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院委托我室郭小陽教授研究團隊，開展了“柔性水泥漿體系評價技術研究”課題研究。
接受研究任務后，該科研團隊隨即組成了以材料科學、油氣井工程、力學等多學科交叉、青年科研人員為主要研究力量的攻關項目組。項目組成員本著創新引領和超前研究意識，在大量現場調研、查閱資料和水泥石力學評價實驗研究基礎上，提煉和總結了固井水泥石的主要失效形式和影響水泥環力學完整性的關鍵指標，在國內首次提出了針對固井水泥環韌性的評價指標與測定方法，同時研究了不同作業工況下的載荷情況及其對套管-水泥環-井壁圍巖密封系統完整性的影響，建立了水泥環力學完整性模型。項目組突破傳統的依靠外加劑和外摻料調節水泥石性能方法，提出水泥石主要由水化產物構成，水泥石性能主要由水泥水化產物決定的觀點，并在硅酸鹽材料研究的基礎上，首次利用改變油井水泥熟料水化反應和水化產物晶體結構的方法來提高水泥石韌性，這一方法可在大幅提高水泥石韌性的同時，不損害水泥石的其他力學性能，明顯優于傳統摻入外加劑和外摻料的方法，是固井材料上的一次重大理論創新和技術進步。
固井水泥環柔性評價方法和力學完整性模型的建立對于科學定義水泥石柔性，指導柔性水泥漿設計，提高儲氣庫井以及頁巖氣、致密氣等非常規井的井筒完整性和生產壽命具有重要意義。其中，水泥石韌性評價指標已經為中國石油天然氣股份有限公司2012年下達的“儲氣庫固井用韌性水泥技術要求”采納。同時，還通過本項目研究培養博士研究生1名、碩士研究生3名，依托相關研究成果申報發明專利一項，發表學術論文兩篇，為中石油股份公司規范《儲氣庫固井用韌性水泥技術要求》提供了起草依據。
2013年11月22日，由川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院組織驗收專家組，在西安對郭小陽教授研究團隊承擔的“柔性水泥漿體系評價技術研究”項目進行了驗收。驗收專家組在認真聽取了項目組的匯報后，查閱了資料，并就相關問題進行了質詢。最后經過驗收專家組評議，一致認為：該項目總體研究達到了合同規定的各項要求，提交的研究資料翔實、完整，一致同意通過驗收。
