煤层气的主要成分是甲烷,是一种比常规石油天然气更清洁、高效、安全的新型能源,是一种储量丰富的非常规天然气资源,具有非常重要的开采利用价值。我国的煤层气资源十分丰富,但开发利用较晚,煤储层与一般的油气层相比,具有埋藏浅,微孔隙和裂缝发育,孔隙压力梯度低,力学稳定性差,易坍塌,易污染等特点,这就给煤层气的钻完井带来了巨大的困难。目前煤层气井的完井方式主要有裸眼完井和套管射孔完井,在中国由于受煤层物性的限制,98%的煤层气井需要进行大型水力压裂、负压排水开采。所以裸眼完井应用较少,套管射孔完井是主要的完井方式。固井技术是套管射孔完井中的关键技术,而水泥浆体系则在很大程度上决定了固井质量的优劣。针对煤层气田井浅、井底温度低、使用油井水泥固井凝固时间长、流动性差、现场操作不便等诸多问题,研究并开发了快凝早强油井水泥,本研究根据最优化粒径分布(Optimised Particle Size Distribution)原理,优选不同粒径的超细水泥、G级水泥和其它活性微细粒径胶凝材料,并结合减轻剂材料的粒径分布,建立合理的紧密堆积模型,开发出早强稳定剂、胶凝强度促进剂和其它外加剂,研究出新型超低密度早强水泥浆体系。该超低密度早强水泥浆体系具有优异的流变性、失水量低、无游离液、“直角稠化”、水泥浆胶凝强度发展快,水泥石具有优异的低温早强性能,达到现场应用要求。