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增黏剂对压裂液、钻井液、化学堵水调剖剂和三次采油驱油剂等油气田工作助剂的性能及其施工效果有着至关重要的影响。目前使用最广泛的增黏剂当属有机聚合物,但由于有机聚合物自身的性能及日益复杂的油气藏条件等因素的影响,有机聚合物已越来越不能满足油气田现场施工要求。因此,必须对有机聚合物进行改性以提升其性能。在现有的有机聚合物改性方法中,将无机纳米粒子引入到有机聚合物中合成聚合物包覆型纳米材料是一种较为理想的方法,但无机纳米粒子的引入会进一步增加增黏剂的生产成本。从降低生产成本的角度出发,本文提出将纳米四氧化三铁(Fe3O4)引入到有机聚合物中,先合成纳米Fe3O4前驱体再与丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)共聚,合成出一种性能更加优良且具有磁响应性的聚合物包覆型磁纳米增黏剂,以利于用磁分离技术对磁纳米增黏剂进行回收利用,进而降低作业成本。本文首先采用“一步法”即在合成Fe3O4的过程中预先加入修饰剂油酸(OA),同时进行纳米Fe3O4的合成和修饰得到能够参与共聚合反应且分散性良好的纳米Fe3O4前驱体,为合成聚合物包覆型磁纳米增黏剂做好准备工作。通过分子结构设计,选择微乳液聚合法使纳米Fe3O4前驱体与AM和AMPS发生共聚反应得到聚合物包覆型磁纳米增黏剂。结合正交试验法和单因素分析法,得出聚合物包覆型磁纳米增黏剂的合成条件为:单体总浓度为10.0wt%,十二烷基硫酸钠(SDS)加量为单体总质量的3.0wt%,AM与AMPS的摩尔比为9,引发剂(过硫酸铵(APS)和亚硫酸氢钠(SHS))加量为单体总质量的2.0wt%,APS与SHS的摩尔比为3.5,反应体系p H为9,反应时间为5h,反应温度为55°C,纳米Fe3O4前驱体加量为AM和AMPS总质量的10.0wt%。利用红外分析、热重分析、形貌粒径分析、磁性能分析和稳定性分析证实合成出符合结构设计,磁纳米含量约为23.5%,形状呈圆球形,粒径为153nm,饱和磁化强度为20.0emu/g,稳定性良好的目标产物。最后通过流变学手段对聚合物包覆型磁纳米增黏剂溶液的流变性能进行了较为系统的研究,结果表明:当浓度大于1000mg/L时,聚合物包覆型磁纳米增黏剂表现出较强的增黏性能;聚合物包覆型磁纳米增黏剂具有良好的抗盐性能和耐剪切性能;140°C下,5000mg/L的聚合物包覆型磁纳米增黏剂溶液在7.34s-1下的表观黏度在仍然保持在25m Pa·s以上,表现出较强的耐温性能;当角频率大于1rad/s时,聚合物包覆型磁纳米增黏剂溶液主要表现出黏性特征;聚合物包覆型磁纳米增黏剂溶液的流变曲线能很好的被幂率模型所拟合,属于假塑性流体;同时,聚合物包覆型磁纳米增黏剂溶液具有良好的触变性能和蠕变-回复性能。