本发明涉固井作业，具体涉及一种地热开采高导热固井水泥浆及其施工方法。
背景技术：
1、随着我国经济的发展以及绿色发展理念的深入人心，新能源的开采及利用逐渐成为研究热点之一。地热能作为一种资源丰富，分布广泛，开发潜力巨大的新能源同样备注关注。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，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。目前，地下热交换技术被广泛应用于地热能开采。该技术要求固井材料既拥有较高的抗压强度，又拥有高导热性能。目前常规固井材料-固井水泥，其导热系数低，并不适用于地下热交换技术。
技术实现思路
1、鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种地热开采高导热固井水泥浆及其施工方法，具有兼具较高的抗压强度和高导热性能的特点，适用于地下热交换固井施工技术。
2、为了达到上述目的，本发明提供一种地热开采高导热固井水泥浆，包括领浆和尾浆，按照重量份数计，所述领浆包括水泥100份、水160-180份、低密度混材155-160份、分散剂2-3份、降失水剂6-7份、消泡剂1-2份、缓凝剂3-4份；所述尾浆包括水泥100份、水40-50份、纳米石墨8-10份、分散剂0.5-1份、降失水剂1-2份、消泡剂0.5-1份和缓凝剂0.3-1份。
3、依照本发明的一个方面，所述低密度混材由生物灰、矿粉、微硅和减轻剂组成。
4、依照本发明的一个方面，所述纳米石墨需进行等离子活化处理。
5、依照本发明的一个方面，所述领浆和/或尾浆中的分散剂为甲醛丙酮缩聚物。
6、依照本发明的一个方面，所述领浆和/或尾浆中的水泥为g级油井水泥。
7、依照本发明的一个方面，所述领浆和/或尾浆中的消泡剂为改性有机硅消泡剂。
8、依照本发明的一个方面，所述领浆和/或尾浆中的缓凝剂包括有机磷酸盐和amps聚合物。
9、依照本发明的一个方面，所述领浆的密度为1.60g/cm3，所述尾浆的密度为1.85g/cm3。
10、依照本发明的一个方面，所述领浆的常温导热系数为0.6858w/m·k，所述尾浆的常温导热系数为1.749w/m·k。
11、基于同一发明构思，本发明还公开了上述地热开采高导热固井水泥浆的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
12、将领浆封固在0-1700m的井段，将尾浆封固在1700-2998m的井段，采用双凝一次注料水泥浆，完成后，套管封固。
13、本发明的有益效果：
14、(1)本申请的领浆中加入的低密度混材能够有效促进水泥水化，缩短低温下水泥浆强度形成的时间，本申请的领浆中的低密度混材与其它成分相互协作，降低了水泥石的密度、导热系数，且提高了保温效果的同时基本不影响其它性能。
15、(2)本申请的尾浆中加入的纳米石墨能让尾浆流动性更强，纳米石墨具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热，加入纳米石墨使得尾浆的导热系数显著提高。具体为：本申请的尾浆中纳米石墨降低了初始稠度，缩短稠化时间；可较显著降低滤失量；可较显著提高水泥石的抗压强度；与常规大颗粒石墨材料相比对导热系数的提高更为显著。
16、(3)本申请加入的纳米石墨进行了等离子处理，经过等离子处理后的纳米石墨又引入了羟基、羧基等含氧基团，致使石墨表面化学组成发生明显变化，这些含氧基团增加了纳米石墨的亲水性，从而有利于尾浆的快速混合。本申请的纳米石墨等离子活化处理有助于缩短稠化时间；有助于降低滤失量；有助于提高水泥石的抗压强度；且等离子活化处理对水泥石导热系数的影响不明显。
17、(4)本申请将领浆封固在0-1700m的井段，领浆的密度为1.60g/cm3，相较于传统尾浆(1.85g/cm3)，在1700m的井段，能降低施工压力4.17mpa，同时领浆具有较低的导热系数(0.6858w/m·k)，因此，在地热井上段具有较好的保温作用；将尾浆封固在1700-2998m的井段，尾浆温导热系数为1.749w/m·k，在地热井下段取热层段，较高的导热率能够提高取热效率。
1.一种地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，包括领浆和尾浆，按照重量份数计，所述领浆包括水泥100份、水160-180份、低密度混材155-160份、分散剂2-3份、降失水剂6-7份、消泡剂1-2份、缓凝剂3-4份；所述尾浆包括水泥100份、水40-50份、纳米石墨8-10份、分散剂0.5-1份、降失水剂1-2份、消泡剂0.3-0.5份和缓凝剂0.3-1份。
2.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述低密度混材由生物灰、矿粉、微硅和减轻剂组成。
3.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述纳米石墨需进行等离子活化处理。
4.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆和/或尾浆中的分散剂为甲醛丙酮缩聚物。
5.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆和/或尾浆中的水泥为g级油井水泥。
6.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆和/或尾浆中的消泡剂为改性有机硅消泡剂。
7.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆和/或尾浆中的缓凝剂包括有机磷酸盐和amps聚合物。
8.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆的密度为1.60g/cm3，所述尾浆的密度为1.85g/cm3。
9.根据权利要求1所述的地热开采高导热固井水泥浆，其特征在于，所述领浆的常温导热系数为0.6858w/m·k，所述尾浆的常温导热系数为1.749w/m·k。
10.一种如根据权利要求1-9任一所述的地热开采高导热固井水泥浆的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：