在能源结构优化的背景下,我国对地热资源的开发利用也进入了高要求、高质量的阶段,理论基础研究也不断完善。众多学者逐渐意识到在地热开采过程中,用于固定生产套管的固井水泥导热系数低,作为热阻时会影响换热效率,尤其在深井同轴换热系统中这一问题更为严重。现有数值模拟方面的研究都表明增大固井水泥导热系数可以在很大程度上提升地热井换热效率,减小为满足某些特殊能量需求所需的总钻井长度。但是,目前对于提升水泥导热性能的研究却并不多见,在地热行业也仅是针对浅部地源热泵回填材料进行过导热增强,但因实际热开采工艺不同,难以直接应用于深部的同轴换热系统固井。有鉴于此,开展地热钻采高导热固井水泥研究具有十分重要的工程意义和科学价值。针对上述问题,从借鉴电子行业在散热材料中添加导热填料的研制思路入手,采用理论分析与试验研究相结合的方法,较系统的开展了地热钻采石墨烯复合水泥材料的研制、固结导热特性的评价以及机理分析,具体如下:（1）从11种常见高导热材料初步筛选出NS-600和1200目的Si C作为基本导热填料,并对其进行加量优化、复配;从5种微纳米材料中筛选出石墨烯纳米片溶液进行协同导热,并对其导热强化性能进行试验评价,得出10%的最优加量;从9种外加剂种筛选出ZQ-4作为早强剂,FL-5作为结构稳定剂,MC-6作为消泡剂,并通过正交试验得出1#、2#高导热复合水泥优化配方。（2）结合固井施工对水泥材料的基本性能参数要求,分别从水泥浆液流变性、稳定性以及水泥结石体抗压强度、导热系数四方面进行性能评价。此外为了保证固井水泥在不同高温环境下都能长期保持优异性能,还进行了各性能参数的时间效应和温度效应研究。结果表明,所研制的两种优化配方对150℃以下的地热固井均具有较强的适应性。（3）采用X射线衍射（XRD）、环境扫描电镜（ESEM）对优化配方的物相成分、微观形态进行分析,采用有限元分析方法对结石体导热过程进行模拟。并在结合上述三种分析的基础上,得出所研制地热钻采石墨烯复合水泥材料的固结导热机理。研究成果为解决普通固井水泥作为导热热阻,降低深部地热钻采换热效率的难题,从材料研制的角度提供了新的解决方案,并对类似工程具有借鉴意义与参考价值。