چکیده: در دنیای امروز، صنعت نفت و گاز با چالش‌های متعددی در زمینه بهینه‌سازی فرآیندها و افزایش ایمنی مواجه است. این پژوهش به بررسی و تحلیل سیمان‌های فوق سنگین و نقش مواد وزن‌افزا در بهبود خواص مکانیکی و رئولوژیکی دوغاب‌های سیمانی برای چاه‌های اکتشافی نفت و گاز پرداختهاست. هدف اصلی این تحقیق، رسیدن به بهترین طراحی و فرمولاسیون دوغاب‌های سیمان فوق سنگین برای چاه‌های پرفشار اکتشافی و توسعه‌ای نفت و گاز با وزن PCF 170 (پوند بر سانتیمتر مکعب) در شرایط دما و فشار بالا (HPHT) است. این کار برای اولین بار در ایران و با آزمایش‌های انجام‌شده توسط نویسنده، صورت گرفته است و در سطح جهانی نیز به این وزن دست نیافته‌اند. در این تحقیق، از ماده جدید تحت عنوان وزن‌افزا سوپرمکس که با درصدهای مختلف استفاده شد. اثرات هر یک از این مواد بر ویژگی‌های دوغاب سیمان به‌طور کامل مورد ارزیابی قرار گرفت. فرمولاسیون‌های مختلفی از دوغاب سیمان با استفاده از این مواد وزن‌افزا طراحی و ترکیب شدند. آزمایش‌های اولیه شامل بررسی رفتار رئولوژیکی و مکانیکی دوغاب‌ها انجام شد. آزمایش‌ها شامل ارزیابی خواص ویسکوزیته، دانسیته، زمان نیم‌بندش، مقاومت فشاری و افت صافی استاتیکی بودند که در دما و فشارهای متفاوت شبیه‌سازی‌شده، برای چاه‌های عمیق نفتی صورت گرفته شده است. در طول این آزمایش‌ها، نمونه‌های مختلفی از دوغاب سیمان تحت شرایط واقعی محیط چاه‌ها آزمایش شدند. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که استفاده از مواد وزن‌افزا سوپر مکس، به‌ویژه در ترکیب با یکدیگر، توانسته است بهشکل قابل‌ملاحظه‌ای دانسیته و مقاومت فشاری دوغاب‌های سیمانی را افزایش دهد و در عین حال زمان بندش را بهبود بخشد. همچنین، آزمایش‌های میدانی نشان داد که این ترکیبات می‌توانند پایداری دوغاب را در برابر فشار و دمای بالا حفظ کرده و خطر شکست در لوله‌های حفاری را کاهش دهند. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، فرمولاسیون‌های سیمان فوق سنگین که حاوی مواد وزن‌افزا سوپر مکس هستند، در مقایسه با ترکیبات معمول خواص بهتری از خود نشان داده‌اند و به‌ویژه برای استفاده در چاه‌های نفت و گاز با وزن PCF 170 در شرایط سخت دما و فشار بالا مناسب می‌باشند. در این پژوهش همچنین پیشنهاد پیشنهاد می شود که تحقیقات بیشتری در خصوص بهینه‌سازی این فرمولاسیون‌ها با تمرکز بر مواد افزودنی جدید و کاهش خطاهای آزمایشگاهی انجام شود. دستاوردهای این تحقیق می‌تواند به بهبود کیفیت سیمان‌کاری و افزایش ایمنی در عملیات حفاری نفت و گاز کمک کند.