为提高页岩油水平井上部固井质量,通过浆体稳定性差异反向优化颗粒配比,采用碱石灰和硫酸镁制备新型水化激活剂,结合²⁹Si NMR进行反应程度定量分析,开发了一种粉煤灰-微硅-水泥三元复合低密度充填水泥浆,并开展了五口井的工程试验。结果表明,粉煤灰和微硅的最佳加量分别为40%、35%(质量分数),碱石灰与硫酸镁的配比为3∶1(质量比)时组成的激活剂效果最好,可将油井水泥的反应剩余量降低29.59%,粉煤灰的反应剩余量降低68.61%,常温下3 d、7 d抗压强度分别提升129%和92%,三元复合体系的失水、游离液、稠化时间等均能满足固井充填需求,现场应用表明固井合格井段占比超过90%,体系具有良好的应用前景。