郑少军，王凯伦，刘思雨，刘天乐*，蒋国盛，白世卿

（1.中国地质大学（武汉）工程学院，湖北 武汉430074；2.中国地质大学（武汉）非常规固井与特种加固实验室，湖北 武汉430074）

0 引言

随着油气资源勘探与开发向深水区域的逐步拓展，油气井固井质量问题受到了更加广泛的关注和重视。然而，在深水低温条件下，水泥石早期强度发展缓慢，水泥环内部密实度不高，储层封隔能力不强，难以满足油气井固井要求［1-2］。此外，随着深海低温地层中天然气水合物的不断发现，因固井过程扰动而引起井壁附近水合物分解所产生的高压天然气和自由水，对弱固结或未固结的水泥浆会产生严重危害，甚至可导致固井失效［3-4］。因此，开发具有低温早强能力的优质固井水泥浆是解决深水固井难题的当务之急［5-6］。

目前，国内外常见的深水固井水泥浆技术主要有如下4 种：水泥粒径优化技术（PSD）［7-8］、高铝水泥浆技术［9］、快凝石膏水泥浆技术［10］、泡沫水泥浆技术［11］。其中，应用最为广泛的当属PSD 技术，该技术基于紧密堆积理论，通过合理优化固相材料的颗粒级配，在保证水泥浆具有良好流变性的前提下来提高材料的堆积密实度和水泥浆体系中的固相含量，并且可以有效地提高水泥环的力学强度和对储层的封隔能力，增强水泥环的耐腐蚀和抗渗性能，延长油气井服役寿命，降低开采成本［12］。

紧密堆积理论通过优化水泥浆中固相颗粒的粒度分布和改善材料的紧密堆积程度来提高水泥石的早期强度，对于提高固相混合料宏观力学性能具有明显的指导作用，已成为研发多元体系固井水泥拌合料的主要技术支撑［13-15］。……