随着勘探开发范围的扩大,储层埋藏更深,井底温度越来越高,高温固井面临的挑战日益严峻。水泥石本身是由纳米尺度的水化硅酸钙、纳米级孔等精细结构开始逐级向上构建的,因此在纳米尺度调控其水化进程,优化其微观结构成为进一步优化水泥基材料机械与耐久性能的新思路。应用纳米材料来解决油气井固井中存在的问题正逐步成为一个研究热点,然而纳米材料在油井水泥特别是高温油井水泥中的应用还处于探索阶段。为此,本文主要研究纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝对200℃加砂水泥石性能的影响。利用压力试验机,三轴应力测试系统,孔渗联测仪,X-射线衍射仪,扫描电子显微镜等设备,首先对200℃养护温度下加砂水泥石的抗压强度、三轴力学性能、渗透率和孔隙度、水化产物成分、水泥石微观结构等性能的变化规律进行了研究与分析,研究和探索了200℃加砂水泥石性能变化规律和水化硬化过程。然后分别分析和评价了纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝对200℃加砂水泥各项性能和水化硬化过程的影响,提出了各种纳米材料对200℃加砂水泥石性能影响的机理。研究结果表明,加砂水泥石在200℃下强度呈“V”形发展规律,即养护前期发生严重的强度衰退,养护后期强度再次上升;文中针对此规律提出了一种新型高温水泥石水化硬化机理。纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米氧化铝在高温加砂水泥石中产生的影响和作用机理各不相同。纳米二氧化硅和纳米碳酸钙都可以发挥晶核作用（改善水化产物分布、促进水化、防止前期强度衰退）和填充作用（填充微孔隙增加致密性）;此外,纳米二氧化硅可以参与火山灰反应生成额外的水化产物,导致水泥石整体强度更高。纳米氧化铝在200℃加砂水泥中会被优先消耗,对水泥石性能未表现出明显的促进作用。