王 胜， 谌 强， 袁学武， 华 绪， 陈礼仪

（1. 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学），四川成都 610059；2. 四川藏区高速公路有限责任公司，四川成都 610041）

天然气水合物通常赋存在海底和近岸浅层处，而这种低温地层中的岩层和土壤一般固结较差或未压实，导致钻探天然气水合物过程中的井壁坍塌和井漏问题比常规油气钻井更为突出和复杂[1]。然而，目前低温地层护壁堵漏技术的研究主要集中在钻井液方面[2-4]，对低温地层固井的研究较少[5]，实际上水泥基灌浆材料在解决井壁坍塌和井漏等问题方面通常具有良好效果。目前，国内常用的水泥基护壁堵漏材料为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥，在钻进低温复杂地层时，单用硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥不能满足钻探施工现场的护壁堵漏技术要求，复合化是改善水泥浆性能的有效途径[6]。已有研究表明，普通硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混合具有水化协同作用，同时具有直角稠化效应，对低温地层钻探护壁堵漏非常有利[7]。

纳米材料在结构、物理和化学等方面具有独特的性质，近年来一直是材料科学的研究热点[8]。基于硅酸盐-硫铝酸盐水泥的水化协同效应，加入合适的纳米材料，利用纳米材料的催化、成核和填充效应，能够在一定程度上提高复合水泥浆的综合性能。低温地层天然气水合物钻探护壁堵漏问题的研究才刚刚起步[8]，目前纳米材料对提升水泥浆性能的研究主要集中在纳米SiO2、纳米CaCO3和纳米黏土方面[9-10]。……