刘浩亚，鲍洪志，刘亚青，何青水，胡志强，金 鑫

（1.中国石化石油工程技术研究院，北京102206；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司钻井技术服务分公司，天津300280）

极地冷海地区蕴含的丰富油气资源多分布在永久冻土层，终年温度–5～–8℃，局部温度低至–15℃以下[1–3]。石油固井应用的低温水泥浆主要针对深海表层套管固井环境而开发，适用温度2～15℃。负温环境使水泥浆难以有效水化硬化[4–5]，导致无法保护和支撑套管、封隔油气水层，无法保障后续钻井作业的进行，给现有固井水泥浆技术带来了极大的挑战。

在建筑行业，为保证能在寒冷的冬季进行混凝土工程施工，往往采用预热水和骨料、表面覆盖保温材料、铺设暖棚和加热桩等物理方法保温加温，以促进水泥低温水化[6]；但是，类似方法不适用于复杂的油气建井工程。目前，可满足冻土层（低于0℃）固井的负温水泥浆体系的缺失及负温下水化理论研究的不足，严重制约着极地冷海冻土区勘探开发工作的开展。因此，开展负温水泥浆开发并研究其硬化机制，对极地冷海地区的固井非常迫切，是我国长远能源发展的重要战略储备，对开发北极、亚北极及深海领域油气资源具有深远意义[7]。

实现水泥浆负温下的快速硬化，既要保证水泥浆体系中存在充足液相水，又要促进水泥颗粒和液相水的硬化反应高效进行。研究表明[8]：负温水泥浆开发的关键是防冻和促凝，多元盐复配可增强盐类促凝、降低水泥浆液相冰点；……