低温早强水泥浆是为了满足低温条件下固井而产生的一类水泥浆,本文针对大庆油田冬季钻井过程中,表层套管固井时地层温度低,水泥石强度发展缓慢,候凝时间长等特点,研制了一种新型的低温促凝早强剂QZ-1,该早强剂是由活性硅粉、固体醇胺以及阴离子型聚合物按一定比例复配得到的,能够大大加快水泥的水化速度,促进水泥石早期强度的形成;该早强剂不含氯离子,能够克服传统含氯早强剂引起的套管腐蚀问题,同时,该早强剂中含有的活性硅粉,能与水泥发生反应,使水泥石体积产生轻微膨胀;固体醇胺能够与水泥颗粒和水分子以氢键和范德化引力结合,被水泥颗粒吸附,加深水泥水化反应深度;阴离子型聚合物分子链上有大量吸附基团(羟基、酰胺基)和水化基团(羧基),可吸附在水泥颗粒上,提高水泥浆的粘度。通过实验研究分析早强剂QZ-1对水泥浆性能的影响,包括抗压强度、稠化时间、流变性、失水量、收缩膨胀性以及胶结强度等;得出结论:QZ-1早强效果显著,20℃,2%加量,养护12h强度可达3.6MPa,可满足二次开钻对水泥石抗压强度的要求;稠化时间可调,稠化曲线有“直角效应”;与几种常用降失水剂配伍性好;随着QZ-1加量的加大,水泥石体积收缩变小,水泥环胶结强度变大。最后借助扫描电镜,对水泥水化过程进行微观分析研究,得出水泥的水化机理及早强剂的作用机理。