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针对目前油井水泥混合料配比设计困难、缺乏合理颗粒级配模型的现状，基于分形几何理论建立了颗粒群分形连续级配模型。利用激光粒度测试仪分析了级配原材料的粒径分布状况，并将分形级配模型与Andreasen方程进行对比，得到实现最紧密堆积的分形维数范围。结合塔里木现场要求取分形维数为2．561，优化设计出浆体密度为1．40g／cm3的三元体低密度水泥浆体系，并对体系性能进行了室内评价。结果表明，该体系水泥石抗压强度（24h）大于18．4MPa，养护压力对强度影响很小，水泥浆失水量和游离液含量较低，稠化和流变性能满足