[发明专利]一种高导热固井材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高导热固井材料及其制备方法与应用，所述高导热固井材料包括水泥、硅粉、减水剂、早强剂和水，其中，所述水泥100份、硅粉15‑30份、减水剂0.4‑0.6份、早强剂0.2‑0.3份和水70‑80份。本发明所提供的高导热固井材料的导热系数能达到常规水泥浆的四倍以上，其可显著的提高的地热井井壁的导热系数，并实现地热的充分利用。

技术领域

本发明属于地热固井技术领域，尤其涉及一种高导热固井材料及其制备方法与应用。

背景技术

地热作为一种非碳基、可再生能源，替代化石能源的功能非常强大，并且资源有保障、稳定连续、清洁低碳，可以连续不间断工作，一年工作8000多个小时，效率达90％以上，这是其他所有可再生能源无法可比的，在碳达峰、碳中和目标背景下，利用地热能供暖制冷对于除霾、降碳目标的达成具有推动作用。“取热不取水的”中深层地热井的固井材料，一般为水泥，水泥的导热系数一般为0.19-0.65W/(m·K)，其导热系数低，影响了地热能的利用效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种可用于地热井固定的高导热固井材料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高导热固井材料，包括水泥、硅粉、减水剂、早强剂和水。

上述技术方案中按重量份数计，包括水泥100份、硅粉15-30份、减水剂0.4-0.6份、早强剂0.2-0.3份和水70-80份。

上述技术方案中所述减水剂为聚羧酸减水剂。

上述技术方案中所述水泥为G级油井水泥。

上述技术方案中所述硅粉的粒径为300-800目。

上述技术方案中所述早强剂为无机化合物类早强剂、有机化合物类早强剂或二者的混合物。

上述技术方案中所述无机化合物类早强剂包括硝酸盐和甲酸钙。

上述技术方案中所述有机化合物类早强剂为三乙醇胺。

本发明的目的之二在于提供一种如上所述高导热固井材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种如上所述高导热固井材料的制备方法，包括如下步骤，步骤1：按重量份数称取水泥100份、硅粉15-30份、减水剂0.4-0.6份、早强剂0.2-0.3份和水70-80份；

步骤2：将步骤1所称取的水泥和水混合并搅拌均匀后，再加入步骤1所称取的硅粉、减水剂和早强剂，继续搅拌至混合均匀即得到高导热固井材料。

本发明的目的之三在于提供一种如上所述的高导热固井材料或如上所述制备方法所制得的高导热固井材料在地热井固井中的应用。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的高导热固井材料的导热系数能达到常规水泥浆的四倍以上，其可显著的提高的地热井井壁的导热系数，并实现地热的充分利用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。