低密度水泥浆体系的研究与应用
DZF-1防漏增韧水泥浆体系研究与应用
ＤＺＦ—ｌ防漏增韧水泥浆体系研究与应用 ・７・
ＤＺＦ一１防漏增韧水泥浆体系研究与应用
范廷秀，郑琦铭，贾付山，姜开文
（大庆石油管理局钻井生产技术服务公司）
摘要：针对大庆油田低压易漏井固井时水泥浆低返现象及油井后期射孔、压裂等增产措施造成的水泥 环脆裂ｆ－Ｉ题，研发了ＤＺＦ—ｌ防漏增韧水泥浆体系，应用聚能射孔模拟试验方法研究分析了水泥石各
种力学性能（抗折强度、抗）中击功、弹性模量），阐述了纤维材料对提高水泥石韧性和防漏作用机 理。现场试验表明，ＤＺＦ—ｌ防漏增韧水泥浆体系具有良好的防漏堵漏、增韧和抗冲击作用，水泥浆
各项性能满足了固井施工的技术要求。
关键词：关键词：水泥浆；射孔；固井；防漏；增韧
大庆油田已进入高含水开发的后期，固井质量
的好坏直接关系到油井的后续作业和油井的产量。 随着钻井数量的增多，油田开发方面对固井质量的
要求越来越高。就薄层固井而言，虽然水泥石的抗
压强度足以支撑和保护套管，但在射孔过程中爆炸
产生的冲击波容易使射孑Ｌ段上下一定范围内的水泥 环产生破裂和裂缝。同时注水、酸化压裂、热采等
作业在井内产生的高压也会使水泥环受到损伤，使
水泥石产生脆性断裂，造成油气窜槽，封隔地层所
必须的完整性得不到保证，严重影响油气井的生产 寿命，并给后期生产带来昂贵的修井费用。因此，
要求水泥石除了具有足够的抗压强度外，必须具有
一定的韧性，同时满足水泥石力学性能的长期稳定
性。此外对于大庆长垣及西部孔隙型低压地层、渗
透性地层和诱导裂缝性地层，固井时水泥浆低返一
直是影响固井质量的一大技术难题。采用低密度水 泥浆体系固井，能够有效减少环空液柱压力，具有
一定的防漏作用，但受其固有的高体积收缩、高脆 性、抗压强度低、水泥浆体系稳定性差等缺陷的限
制，应用范围受到限制。
针对上述问题，开展了ＤＺＦ一１防漏增韧水泥浆 体系的研究，通过在水泥浆体系中掺入低弹矿物纤
维，提高了水泥石韧性和水泥浆的抗漏失能力，解决
河68区块固井水泥浆体系的研究与应用
区块圈井水泥浆体系的
凹陷中央隆起
采油厂２０１ ０年
映主力油层分 地层压力系数
始地层压力为
属常温常压系 点是：馆陶、东
结差，井漏现
井质量较差；
槽、固井质量差
年稳定性、低滤
渡时间短、水
：压强度高和韧
术才能满足该
主要集中在以
、半径绕障定向
阳自重作用下，
塞大面积接触，
葭很难被水泥浆 顶替走．影响封固质量。②层间压力不均 衡．沙二段油层压力系数较高．采用长封
固段固井容易造成油气窜流。③水泥浆
在大斜度井段凝固时，由于重力作用，形
成上稀下稠，上侧的水泥石强度低，渗透 率高，易引起油气水窜槽。④固井封固段
长．上部地层压实作用差、压力低．固井
施工过程中极易发生漏失，常规水泥固
井的施工风险大。
三、固井水泥浆体系研究
针对ｆ，￣６８区块固井难点，推荐采用
的固井措施为：上部地层采用低密度水
泥浆（泡沫或者漂珠）固井．减小固井作
业中作用在上部地层的液注压力．减小
井壁内外压差，消除固井施工过程中的漏
失 使水泥浆安全返到地面，达到保护套
管的目的。油层段采用塑性微膨胀水泥
浆体系 防止水泥浆在候凝过程中由于
失重引起的油气水窜问题，改善第一、二
界面的固井质量。
１．低密度泡沫水泥浆体系 泡沫水泥浆是在水泥浆中充入气 体（Ｎ，或空气）并加入水泥添加剂而形
成的一种稳定水泥浆体系，其配制方法 有机械充气法和化学发气法．具有滤失
量低、隔热性能好、稳定性好、稠化时间
易于控制等优势．并具有低污染和一定
的堵漏性能，正常地层压力下适用井深
３０００ｍ以内。其突出优点是在较低密度
下，仍能保持较高的强度。采用低密度泡 沫水泥浆固井有利于解决低压易漏井和
长封固段井的固井难题。
２．漂珠＋微硅类低密度水泥体系 漂珠低密度水泥、微硅低密度水泥 和漂珠微硅复合低密度水泥是发展较
早、目前使用较广的３种低密度水泥体
系。其中，漂珠低密度水泥的密度减轻材
料为漂珠 主要成分是二氧化硅和三氧 化铝，含量约为８５％～９Ｏ％．密度为０ ６～
粉煤灰降失水水泥浆在天然气井固井中的研究与应用
文章编号:100125620(2006)0620052203
粉煤灰降失水水泥浆在
天然气井固井中的研究与应用
常占宪1 魏周胜2 邢鹏举1 周兵2 冯文革1 杨佐英3
(1.长庆石油勘探局钻井总公司,陕西西安;2.长庆石油勘探局工程技术研究院,陕西西安;3.长庆油田工程技术部,陕西西安)
摘要 长庆天然气田属于低压、低渗透气田,存在承压能力较低的地层,固井设计要求全井段封固,并且采用
双级双凝施工工艺。但由于用于低密度水泥浆中的漂珠生产量降低,价格上升,研究应用替代产品是固井技术发
展的方向。在一级领浆中研究应用了粉煤灰水泥浆体系,其性能和固井质量可完全满足固井要求。粉煤灰水泥浆
体系价格低和固井质量优良,使其成为漂珠水泥浆体系的替代配方。
关键词 低密度水泥浆 粉煤灰 气井固井 降失水水泥浆
中图分类号:TE256.6文献标识码:A
随着长庆天然气田十几年来的开发,与之配套
的固井技术也在同步地提高完善,逐步形成了较为
完备的系列固井配方体系及相配套的固井工艺技
术,其中应用最多的是使用分级箍和应用两凝水泥
浆配方体系。2005年由于低密度水泥浆体系中的
减轻材料———漂珠价格直线上升,而且货源供给不
能保证,给固井质量、固井成本和生产带来了很大压
力,急需研究应用既可确保固井质量、降低固井成本
又能保证固井生产的低密度水泥浆体系,实现对现
有漂珠低密度水泥浆体系的替代。2005年在天然
气田的中、北部和东部的40口井一级领浆中试验应
用了粉煤灰降失水水泥浆体系,经声幅测井,固井质
量合格率为100%,优质率超过85%。粉煤灰降失
水水泥浆体系成为一级领浆用漂珠水泥浆体系的取
代配方,解决了因漂珠质量下降和生产量减少而造
成的问题。
1 水泥浆配方体系的研究
1.1 天然气井地质分层及岩性分析
双级固井加双凝水泥浆配方体系主要应用于气
田的中、北部和东部,区域内储层为同一压力系统,
属于低压砂岩气藏。延长组和刘家沟组地层(井深
1650～3200m)由于地层承压能力较低,破裂压力当量密度只有1.02～1.13g/cm3,固井时极易发生
实现固井行业高端发展的几点思考
经济与社会
Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ
实现固井行业高端发展的几点思考
刘庆孟 （胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司固井公司） － ■Ｉ
［摘要］以高端管理为先导，以高端技术为支撑，以高端设备为保障，以高端人才为基础，内强服务保质量，外拓市场树品牌，实现固井行业高端发展。 ［关键词］固井行业 高端发展 思考 中圈分类号： 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０１３）３７—０５２５一Ｏ１
面对油田抓改革、转方式、提质量、增效益的发展形势和任务，深入推进 潜
力再认识、对标再分析、办法再创新、打造一流上水平”主题活动，紧紧抓住提速
提效主线，以高端管理为先导，以高端技术为支撑，以高端设备为保障，以高端
人才为基础，内强服务保质量，外拓市场树品牌，是实现固井行业高端发展的必
由之路。
一、耍以矗端管理为先导。着力推动管理升级
强化过程精细管理。要健全完善经营分析制度和考核运行机制，将年度预
算指标和挖潜增效指标按照职责层层分解，确保各项指标得到有效控制。要强
化主要成本的过程控制，特别要加强大宗材料如水泥和油材料使用的管理，明
确考核标准和奖罚规定，加大监督检查和责任追究力度。要完善经营管理合理
化建议奖惩办法，在固井质量、安全生产、降本增效等方面精查细找，优化管理
过程，提高科学化施工水平。要加强固井合同管理，注重履行过程监管，提高合
同执行率、合同综合履约率。
强化市场统筹管理。要紧紧围绕“做精胜利市场，做强国内市场，做大海外
市场 的市场开发战略，始终坚持以市场为导向，以强化服务为宗旨，努力提升
固井行业发展空间。对渤海钻井总公司固井公司来说，要在充分发挥新疆市场
自身技术优势，积极扩大市场规模，力求实现新的、更大的突破的基础上，进一
步加大协调力度，争取进人东北局市场，争取更多的工作量。同时，要继续加大
阿塞拜疆市场的开发力度，不断强化“外部市场无小事”的市场理念，在人员、设
降低固井水泥浆密度的新技术
文章编号:10015620(2006)04004703
降低固井水泥浆密度的新技术
FredSabins
(固井解决方案公司(CementingSolutions,Inc),美国)
摘要针对现有低密度固井水泥浆存在的一些问题,介绍了一种有效降低水泥浆密度的新技术,即使用新型密度减轻材料美国3M公司生产的中空玻璃微球(HGS)作为密度减轻剂。介绍了中空玻璃微球HGS的基本特点,对HGS低密度水泥浆进行了杨氏模量和抗张强度实验、压力和温度循环下的胶结强度实验、钻穿测试实验及现场测试,并与泡沫水泥浆和硅酸钠水泥浆进行了对比。实验及测试结果表明,添加了中空玻璃微球HGS的水泥浆有效地降低了密度,并且其混合、泵送及抗压强度、胶结质量等完全可以满足井下作业的要求。关键词固井固井质量低密度水泥浆水泥浆添加剂中空玻璃微球中图分类号:TE256文献标识码:A
针对低密度固井水泥浆的应用日益增多及现阶
段常用的一些低密度固井水泥浆存在的问题,提供了一种新的解决方案,即使用新型密度减轻材料美国3M公司生产的中空玻璃微球研制的新型低密度固井水泥浆体系。
1传统低密度水泥浆体系的局限性
以水作为密度减轻剂的传统低密度水泥浆最低密度为1.5g/cm3,并且需要添加能够吸水并保持水泥均相的物质。虽然这种水泥浆成本低,但其抗压强度低,在强压下无法提供长期层间封隔。使用空心微珠可以使水泥浆密度降至1.35g/cm3。空心微珠是从火力发电的副产物粉煤灰中通过漂选获得的,因此其质量较差,抗压强度较低(一般上限为13.8~20.7MPa),闭空率较低,水容易进入使空心微珠密度很难控制,使其应用受到了较大限制。使用氮气的泡沫水泥浆通常用来防止低压储层的循环漏失。但其渗透性高,抗压强度低,因此会导致固井失败和更高的完井成本。而且泡沫水泥浆施工设备较多,使用程序复杂,不易操作,并且存在井内摩阻较大(导致循环漏失)、难以控制固井质量、无法使用声波和超声波测量工具等局限性。
固井中水泥浆用量如何计算【浅谈固井水泥浆技术实践应用】
固井中水泥浆用量如何计算【浅谈固井水泥浆技术实践应用】
对漏失井、低压力层段、防气窜等固井水泥浆技术难点进行了论述，总结了深井超深井水泥浆固井技术实践应用取得的进展情况，为固井水泥浆技术应用提供参考。固井水泥浆技术实践应用 0引语 多年来，胜利油田几代固井人对高低压气藏、低压易漏失多压力系统等多种类型井的井况，采用了分级固井、高密度水泥浆固井、低密度水泥浆固井、防气窜水泥浆固井等十余种固井方法，应用了液压大钳上扣、铰链式套管扶正器、流变学注水泥设计以及计算机辅助设计与模拟技术等手段，充分发挥了高性能自动混浆及配套固井设备、水泥添加剂、固井工具附件及固井“三参数”实时监测系统的作用，基本满足了油田生产的需要。 1固井水泥浆技术难点
1.1漏失井固井 如244.5mm套管固井中，50%～80%的井都具有低压漏失层，且易垮塌，严重影响钻井速度，延长了钻井周期。这种井的固井根据井下漏层位置、承压能力、漏失量大小来确定固井方式。井漏失状况常见的有三类：一类在钻井过程中有渗漏的漏失层，在下套管中或固井中发生井漏，甚至较严重漏失；二类是已知漏失层，下套管或注水泥中发生井漏；三类是已知裸眼存在漏失层，且有两个以上，但漏失程度不同。针对各个不同的漏失程度和性质，采用的固井工艺技术为： （1）“同步法”固井工艺。对第一类，在注水泥前对套管内注入一定量的桥堵泥浆，边堵边注水泥固井，实施动态堵漏固井。对井筒存在小漏或微漏的井，此法能达到使水泥返到设计的高度。 （2）正注反打水泥固井工艺。这种方法主要针对漏失层的位置和压力都比较明确的单一漏失层的固井。在这过程中要慎重抓好三个环节：找准大漏层位置和地层破裂压力；正注时要为反打水泥浆保留通道；正注反打要分步进行。当单一漏层采用正注反打水泥时，应根据漏失层破裂压力来准确计算正注水泥浆量和反注水泥浆量。
（3）分级注水泥和正反注水泥相结合工艺。川东地区的井，井筒存在多个漏失层，且在裸眼的上下段都有大漏层，采用分级固井结合正反注水泥工艺以第一级固井封固下段主漏层，第二级采用正、反注工艺封固上部多个漏失层及较严重漏失层，达到水泥反灌至地面。如244.5mm套管固井，采用正反注水泥技术。正注采用快缓凝水泥浆体系并用的一次性正注。正注水泥封住1954.97m以下的漏失层，并且封固质量良好，从测井曲线看，优质率67%。 1.2低压力层段固井 上部层段是低压层段，甚至是低于清水柱的超低压层。对于这类地区常采用低密度水泥浆平衡压力固井。此法多以漂珠或微硅为减轻剂，配制出同于井内泥浆密度的水泥浆。以漂珠为外掺料配制出密度1.2～1.65m/cm3的水泥浆；以微硅为外掺料混配出密度1.3～1.4g/cm3的水泥浆，满足了低渗构造的平衡压力固井。如套管分级固井。第一级水泥浆体系为盐水水泥浆体系，施工前注入了桥堵浆。第二级水泥浆体系为漂珠低密度水泥浆体系和G级水泥浆体系，并用实际的温度和压力条件对漂珠水泥做室内复核实验。两级均采用了领浆和隔离液。用固井软件进行设计和指导施工，采用三参数仪表实时监测固井施工过程，采用高混合能混浆系统进行混配注浆。第一级返出混浆和纯水泥浆共6m3，第二级返出混浆和纯水泥浆共20m3。
水泥浆沉降稳定性及防沉降剂的开发与应用
水泥浆沉降稳定性及防沉降剂的开发与应用
卢海川;周雪;王小文;张维滨;刘勇;宋伟宾;汤少兵;霍明江
【摘 要】从沉降机理出发,分析了常见水泥浆沉降稳定性差的原因,提出了相应的改善措施,并结合现场需求,通过合理的结构设计,制得性能优良的低密度防沉降剂BCJ-310S.该产品的防沉降效果良好,耐温能力较强,可显著改善低密度水泥浆的沉降稳定性;且低温下不过分增稠,高温下不过分稀释,可使水泥浆在不同温度下保持相对稳定的流变性能;对稠化、失水、强度等性能无不良影响,综合性能良好.低密度防沉降剂BCJ-310S在玉门、冀东、伊拉克哈法亚等油田成功应用,有效解决了低密度水泥浆的稳定性难以调节的问题,提高了固井质量.
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2016(017)005
【总页数】5页(P11-14,18)
【关键词】低密度;水泥浆;沉降稳定性;防沉降剂;高温;应用
【作 者】卢海川;周雪;王小文;张维滨;刘勇;宋伟宾;汤少兵;霍明江
【作者单位】中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451;中国石油海洋工程有限公司渤星公司,天津300451 【正文语种】中 文
水泥浆的沉降稳定性是水泥浆的重要性能指标之一。在固井作业中，水泥浆的沉降稳定性至关重要，水泥浆的沉降稳定性差会造成如下危害：1)水泥浆的沉降会导致游离液的产生，游离液较多时，会在水泥柱中形成水环或水带，为流体窜流提供通道，尤其在水平井和大斜度井中 [1-2]，会造成井筒高边水泥石结构疏松、强度低等，影响层间封隔质量；2)在环空中，水泥环的致密程度及胶结强度从下到上会不断减弱，对水泥环的封固质量造成不良影响[1]；3)沉降严重时会造成蹩泵，甚至发生漏失，影响固井施工安全。
固井防窜水泥浆体系在丘东气田的研究与应用.doc
龙源期刊网
固井防窜水泥浆体系在丘东气田的研究与应用
作者：陈新忠 樊文俊
来源：《大陆桥视野·下》2013年第05期
摘 要 气窜是丘东气井田井存在的一大技术难题，具有低压、低渗、个别井段易漏和固井后易气窜的明显特点。为此开发了浅层气井固井防窜水泥浆，该水泥浆具有流动性好、失水量低、稠化时间合适、过渡时间短和早期强度高等优点。针对水泥浆性能影响固井质量的原因分析，通过水泥浆体系和水泥石的室内试验与评价，优选出适合本区块的水泥浆体系，现场应用效果比较理想。
关键词 低压低渗 防窜水泥浆 室内评价 固井质量
由于调整井长期受开发注水的影响，地下情况越来越复杂，在同一地层剖面上，地层存在很大的压力差异，并存着高压、常压、低压的多压力系统，固井溢漏、气窜情况时有发生。虽然采取了多种配套工艺技术取得了一定成效，但也不尽如人意，试油窜流现象依然存在，给采油的稳产和增产措施带来不利影响，考虑防止溢漏的发生，从水泥浆的体系和密度着手，开展能使溢漏相互遏制达到平衡的水泥浆密度，同时又具有防窜功效的水泥浆研究具有重要的现实意义。
一、气窜原理的分析
固井界默认的气侵原理：当水泥浆从液态向固态转变时，由胶凝强度的发展引起的。因此，水泥浆失去传递液柱压力的能力时，气侵就发生了。其他的气侵原理如：水泥浆失水量大、桥堵、渗透性大、环空微间隙等引起的。依据气窜的途径不同研制出了各种不同的防气窜的方法。但是，现场固井中综合运用这些方法可以有效地控制气窜的发生。在选择防气窜的方法时，需要综合考虑地层压力，渗透率，气体上窜速度，井底温度，井深结构，井斜，水泥柱高度、地层破裂压力。固井施工中的很多参数和水泥浆密度一样能够引起液柱压力失稳现象。性能较差的泥浆和水泥浆使气体很容侵入到环空中。水泥浆过早胶凝导致不能传递液柱压力，同时水泥浆的失水量大也为气体窜入水泥浆提供了机会。水泥浆渗透率高引起封隔质量差，防气窜能力差。水泥石收缩率高则导致水泥环孔隙率增加及环空微间隙增加，固井失败导致气体对水泥环的破坏，水泥胶结强度差引起第一、二界面胶结质量差。
富满油田长封固段低摩阻超低密度水泥浆固井技术
◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2023060
引用格式：杨昆鹏，李鹏晓，敖康伟，等. 富满油田长封固段低摩阻超低密度水泥浆固井技术[J]. 石油钻探技术，2023, 51（6）：64-70.
YANG Kunpeng, LI Pengxiao, AO Kangwei, et al. Ultra-low density and low-friction cement slurry cementing technologies in long sealing
sections of Fuman Oilfield [J]. Petroleum Drilling Techniques，2023, 51(6)：64-70.
富满油田长封固段低摩阻超低密度水泥浆固井技术
杨昆鹏1,2,3， 李鹏晓1,2,3， 敖康伟1,2,3， 张天意1,2,3， 夏元博1,2,3， 侯 薇1,2,3
（1. 天津中油渤星工程科技有限公司, 天津 300451；2. CNPC钻井工程重点试验室, 天津 300451；3. 油气钻完井技术国家工程研究中心, 天津300451）
摘 要: 为解决塔里木富满油田二开固井裸眼段长、漏失压力低，1.35 kg/L水泥浆固井一次上返成功率低，且水泥浆流变
性和稳定性差、早期强度发展慢等技术难题。依据紧密堆积设计理论，通过研究低密度水泥浆用增强剂、优选耐压减轻材料、
优化低黏降滤失剂和高效梳型聚羧酸减阻剂等配套外加剂的加量，研制了密度为1.20 kg/L的低摩阻超低密度水泥浆，该水泥
浆沉降稳定性低于0.02 kg/L，K≤0.5 Pa·sn，n≥0.8；24 h底部抗压强度大于7.5 MPa，较传统低密度水泥浆抗压强度提高50%以
上，满足长封固段、高温高压、易漏失井固井对水泥浆性能的要求。低摩阻超低密度水泥浆在富满油田应用了3井次，效果良
好，平均固井质量合格率88.0%。研究及现场应用表明，低摩阻超低密度水泥浆可以为富满油田安全高效开发提供支持。
固井低密度水泥浆用矿渣和粉煤灰反应活性对比
| 123固井低密度水泥浆用矿渣和 粉煤灰反应活性对比肖淼 (天津中海油服化学有限公司，天津 300301)摘要：矿渣低密度水泥浆和粉煤灰低密度水泥浆在油田固井作业中应用广泛，对解决低压易漏失地层固井和提高固井作业质量及经济效益具有重要意义。文章研究了50 ℃下矿渣和粉煤灰对低(1.50 g/cm3)密度水泥浆体早期抗压强度的影响。水化热(ICC)测试表明，50 ℃下矿渣低密度水泥浆水化速率峰值及1 d累计放热量较粉煤灰低密度水泥浆分别增大16.7%和14.1%。水化产物定性及定量分析观察表明，1 d龄期矿渣低密度水泥石中存在大量絮状产物C-S-H凝胶，并伴有AFt和Ca(OH)2晶体生成，且随水化反应进行AFt含量增加，养护10 d后部分AFt转化为AFm。粉煤灰低密度水泥石中C-S-H凝胶和AFt含量从1 d至7 d逐渐增加。随着养护龄期延长，两种低密度水泥石基体逐渐密实，水泥石抗压强度都逐渐增大，但矿渣的早期水化反应活性高于粉煤灰，使得矿渣低密度水泥石早期抗压强度高于粉煤灰低密度水泥石。关键词：低密度水泥浆；矿渣；粉煤灰；水化活性；抗压强度中图分类号：TE25 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)15-0123-03DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.15.061Comparison with Hydration Activity of Slag and Fly Ash Used in Low-Density Cement SlurryXIAO Miao (Tianjin CNOOC Chemical Co., Ltd., Tianjin 300301, China)Abstract: The slag low-density cement slurry and fly ash low-density cement slurry are widely used in oil well cementing, they are of great significance to solve the low pressure and easy leakage formation well cementing and improve the quality and economic benefit of well cementing. In this paper, the effects of two mineral admixtures, slag and fly ash, on the early compressive strength of 1.50 g/cm3 cement slurry at 50 ℃ were studied and characterized by hydration exothermic (ICC), hydration products and scanning electron microscopy (SEM). The ICC tests showed that the peak of hydration rate and cumulative heat release in 1 d of slag low-density cement slurry at 20 °C were 16.7% and 14.1% higher than that of fly ash low-density cement slurry, respectively. XRD and SEM tests showed that there was a large amount of flocculent product C-S-H gel in slag low-density cement stone after curing 1 d, and accompanied by the formation of AFt and Ca(OH)2 crystals. Thecontent of AFt increased with the hydration reaction, part of AFt converted to AFm after curing 10 d.The content of C-S-H gel and AFt in fly ash low-density cement stone increased from 1 d to 7 d.With the prolongation of curing age, the matrix of slag low-density cement stone and fly ash low-density cement stone gradually became compacted, and the compressive strength of cement stone gradually increased.The results showed that the hydration reaction activity of slag was higher than that of fly ash, which made the early compressive strength of the slag low-density cement stone is higher than that of the fly ash low-density cement stone.Keywords: low-density cement slurry; slag; fly ash; hydration activity; compressive strength0引言低密度水泥浆体系在低压、易漏地层的固井中已经得到广泛的应用。矿渣和粉煤灰具有低成本优势[1]，是低密度水泥浆常用的矿物掺合料。由于矿渣和粉煤灰密度低于油井水泥(3.20 g/cm3左右)，且在碱性环境中具有火山灰反应活性，可部分替代油井水泥作为辅助胶凝材料，并且矿渣和粉煤灰的需水量较大，因此矿渣低密度水泥浆和粉煤灰低密度水泥浆的密度主要取决于矿渣或粉煤灰掺量以及体系的需水量。文章评价了高水固比条件下矿渣低密度水泥浆体系和粉煤灰低密度水泥浆体系的早期抗压强度，并研究了矿渣和粉煤灰对水泥水化过程的影响，阐明了两种矿物掺合料在水泥浆中水化反应活性和水化产物的差异，旨在为低密度泥浆配方设计提供理论支撑。1实验材料与方法1.1 实验材料G级油井水泥(G，淄博中昌)；矿渣(SL，江苏)；粉煤灰(FA，山东)；硅灰(SF，山东)；硫酸钠 (北京)；G86L降失水剂 (天津)。1.2 实验方法1.2.1 低密度水泥浆配制低密度水泥浆的制备按照API RP 10B标准进行。经过对粉煤灰掺量和矿渣掺量的大量优选试验后，确定了密度为1.50 g/cm3的矿渣低密度水泥浆体系和粉煤灰低密度水泥浆体系的配方 (如表1所示)。配方中少量硅灰作为浆体的稳定材料，Na2SO4作为低碱激发剂，用于加速矿物掺合料的水化反应[2]。为了便于比较，所有外加剂的加量均相同，所有外掺技术与信息