利用水泥干混物堆积体积百分比最大化原理,选用以人工漂珠颗粒、G级水泥颗粒、粉煤灰颗粒以及矿渣颗粒构成4级颗粒填充结构体系,开发了一种适用于煤气层固井密度为1.40 g/cm~3的低温早强低密度膨胀水泥浆体系,对材料的来源进行了优选,对外加剂的作用机理进行了分析。室内实验结果表明,该体系有良好的沉降稳定性,自由液为0,且流变性能良好,滤失量小于50 mL,稠化时间根据实际需要在120~300 min内可调,基本成直角稠化,中低温条件下水泥石24 h早期抗压强度高于14 MPa,在90℃时的24 h强度高达22.7 MPa,各项性能均满足作业要求。