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固井是油井建设过程中的主要环节，固井质量的好坏直接关系到该井的继续钻进，以及后续完井、采油、修井等各项作业质量。随着浅层石油的开采殆尽，石油勘探开采被迫向着深井、超深井、特殊井的方向发展，这就对固井作业提出了更高的要求。在固井作业中通过向水泥中添加一定量的油井水泥外加剂从而提高油井水泥的各方面的性能是固井的关键性技术之一。本文主要研发缓凝剂和增韧剂，利用分子设计原理，设计并合成了AMPS类水溶性聚合物HTR-200C，用作油井水泥抗高温耐盐缓凝剂，解决了现有的缓凝剂高温下缓凝效果差、水泥浆体系不稳定、分散作用过强以及抗盐能力差的缺陷；设计了通过无皂乳液聚合制备得到的新型羧酸类胶乳聚合物HTL-200C，用作油井水泥抗温耐盐增韧剂，解决了现有胶乳增韧剂对温度、含盐量过分敏感的缺陷。以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸为主要合成单体通过自由基溶液聚合方法合成了一系列的水溶性聚合物，用作油井水泥高温缓凝剂，通过测试聚合物的缓凝性能再经配方优化找出了最佳的合成配方并将产物命名为HTR-200C。采用IR、DSC和TG等研究方法考察了共聚物的结构和耐温性能，结果表明合成的聚合物达到了预期设计目标。考察了HTR-200C的高温缓凝性能、对水泥石抗压强度发展的影响及其配伍性能，并探讨了HTR-200C的缓凝机理。结果表明，新型缓凝剂HTR-200C的抗温性能高达180℃，稠化时间具有良好的线性可调性，过渡时间短，对水泥石强度发展无影响、耐盐性好、与其他油井外加剂也有很好的配伍性，稠化曲线满足要求。以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和衣康酸为主要合成单体，采用无皂乳液聚合方法合成了一系列的胶乳聚合物，用作油井水泥增韧剂，通过性能测试和配方优化找出了最佳合成配方并将产物命名为HTL-200C。采用IR、DSC和TG等研究方法考察了共聚物的结构和耐温性能，结果表明合成的聚合物达到了预期设计目标。考察了HTL-200C胶乳水泥浆的游离液量、失水量、抗压强度、抗折强度、脆度系数、抗盐性能和防气窜性能。结果表明，HTL-200C胶乳水泥浆具有低失水、无游离水、直角稠化、柔韧性强、抗盐性好、防气窜性能好等优点。可在130℃高温下具有良好的稠化性能，稠化曲线的过渡时间短，稠化曲线满足要求。