《CEMENT & CONCRETE COMPOSITES》：Carbon Dots Grafted Polymer for High Temperature Retardation in Deep Oil Well Cementing Slurry
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王成文|岳文健|周志强|王学松|支才富|刘静平|孙金生中国石油大学（华东）深部油气国家重点实验室，中国青岛266580摘要从深部和超深部储层中提取油气面临着极端温度和复杂地质条件的挑战，尤其是在钻井和固井过程中。在这项研究中，我们利用碳点的自上而下的制备方法筛选合适的碳源，并合成
王成文|岳文健|周志强|王学松|支才富|刘静平|孙金生
中国石油大学（华东）深部油气国家重点实验室，中国青岛266580
摘要
从深部和超深部储层中提取油气面临着极端温度和复杂地质条件的挑战，尤其是在钻井和固井过程中。在这项研究中，我们利用碳点的自上而下的制备方法筛选合适的碳源，并合成了具有多羟基羧基功能结构的零维碳点（CDs）。经过化学修饰后，CDs与聚合物单体共聚形成CD@P，使聚合物具有类似触手的结构。在复杂的水泥浆体系中，引入CD@P可以有效延缓高温下的最终凝固时间。CDs提高了聚合物的吸附能力，显著改善了高温缓凝剂的效果，同时不会影响水泥浆的性能。CD@P制备过程的经济性和可扩展性为未来的超深部油气勘探和开发提供了有前景的途径。
章节摘录
引言
随着全球经济的扩张和生活水平的提高，对油气的需求持续增长。这种日益扩大的供需差距促使勘探和开发公司优先考虑技术和工艺的创新，尤其是在深部储层的开发方面[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。随着资源越来越多地转向超深井，极高的井下温度对钻井、完井和
材料
氮气（纯度>99%）由江苏宏仁特种气体有限公司提供。柠檬酸一水合物（CA，纯度>99%）、尿素（纯度>99%）、过硫酸铵（氧化剂，AR）和亚硫酸氢钠（还原剂，AR）购自国药化学试剂有限公司。2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸（AMPS，纯度≥98%）、衣康酸（IA，纯度>99%）、氢氧化钠（NaOH，纯度≥98%）、甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570，纯度≥97%）等试剂也用于实验。
碳点的物理化学性质
如TEM图像（图3a）所示，合成的CDs在水中均匀分散，没有明显的聚集现象。DLS测量结果显示平均粒径为3.5纳米，分布范围狭窄，符合零维纳米材料的特征。高分辨率TEM（图3b）显示了清晰的晶格条纹，层间距为0.24纳米，对应于石墨碳的（100）晶面[42]、[58]。这些观察结果证实了
结论
在本研究中，使用柠檬酸和尿素作为碳源合成了CDs，从而继承了它们的官能团特性，并赋予CDs缓凝和锚定功能。通过KH570修饰，引入了碳-碳双键官能团，得到了改性的CDs（CD@K）。随后，在CD@K的存在下，通过AMPS和IA的聚合合成了CD接枝聚合物（CD@P）。在高温下，CD@P
CRediT作者贡献声明
王成文：项目管理、概念构思。岳文健：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、概念构思。周志强：实验研究、数据管理。王学松：方法研究、数据管理。支才富：数据管理。刘静平：监督、资源协调。孙金生：资源协调、项目管理
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
数据可用性
本研究生成或分析的所有数据均包含在本文（及其补充信息文件）中。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本工作得到了项目的支持，该项目由国家自然科学基金（项目编号：52322401）资助，同时得到了国家自然科学基金基础科学中心（项目编号：52288101）和中央高校基本科研业务费（项目编号：23CX05001A）的支持。
