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摘要
针对大温差长裸眼固井施工中，高温高压下缓凝剂加量敏感或者失效，水泥浆稠化时间缩短或不规律；施工结束后，长封固段顶部强度缓凝会导致气窜和密封完整性失效的现状。通过正交实验优化实验方案，合成耐高温有机缓凝剂，再采取有机-无机杂化的方式匹配适合的无机增强材料，利用无机和有机杂化的方法，设计层状结构，使有机材料能插层或者键合到无机材料表面。在油井水泥浆经历的低温-高温-低温过程中，随无机材料层间距的变化，低温时无机材料起增强主导作用，高温时有机材料起缓凝主导作用。优选了层状石墨烯类和双电子层水滑石类2种无机增强材料，根据无机材料本身的特点研制2种新型油井水泥缓凝剂，其中层状石墨烯类缓凝剂适应性强，耐温能力达150℃，110℃大温差条件下72 h强度大于7 MPa；双电子层水滑石类缓凝剂耐温能力也达150℃，加入该类缓凝剂的水泥浆流变性能易于调节，水化初期强度发展较快，但后期增强能力不如层状石墨烯类缓凝剂。上述缓凝剂室内制备工艺简单，原料易得，具有广阔的推广应用前景。
