随着焦石坝页岩气田100亿方年产能、长宁—威远国家级页岩气产业示范区等页岩气的高效勘探开发,我国的能源结构也在不断的发生变化。页岩气作为自生自储类型的非常规油气藏,商业化开发得益于丛式水平井及大型分段压裂技术的不断进步。大型分段压裂施工中排量大、规模大,同时在水泥石中产生交变载荷。常规水泥石脆性高、耐冲击能力差,在压裂中会产生裂缝、破碎等问题,从而破坏了整个井筒的完整性。中原固井公司承担了焦页1HF井以及涪页1井两口探井的全部固井施工,但产层所用水泥浆体系均为外包,由于石油行业步入“极寒期”,为了成本的控制,必须进行降本增效,因此,中原固井公司针对焦石坝工区特对核心水泥外加剂进行研发攻关,研发的弹性水泥浆体系各项性能均满足了焦石坝工区对水泥浆设计的要求。本研究通过优选吸附单体AM、水化单体AMPS、抗温单体AMPS应用水溶液聚合法合成了降失水剂ZYJ-1;采用抗温单体AMPS、水化单体AA和TA、络合单体EDP,合成缓凝剂ZYH-1;通过改变单体配比、反应温度、反应时间,引发剂加量及体系p H值,考察以上因素对聚合物分子量和降失水性能、缓凝性能的影响,确定合成的工艺。在核心助剂开发的基础上,通过优选弹性剂、增韧剂、以及膨胀剂并进行配伍性评价,结果表明:所形成了高强低密度水泥浆体系和弹性水泥浆体系,稠化时间可调,强度>14 MPa,弹性模量≤7.5 MPa,浆体沉降稳定性好,达到焦石坝工区固井设计对水泥浆各项性能的要求。本研究所研发的水泥浆体系在焦石坝工区焦页38-1HF、焦页84-2HF等共现场应用30口井,固井质量合格率100%,优良率达96.77%,环空带压率从82.4%下降至40%之内,现场应用效果良好,较好的解决了焦石坝工区固井质量低、环空带压率高等难题,满足了页岩气的勘探开发对水泥浆体系的要求。