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抗高温水基钻井液降滤失剂是抗高温水基钻井液的关键处理剂。本论文从现有典型钻井液降滤失剂作用机理研究出发,采用了两种途径研究水基钻井液降滤失剂：合成新型的抗高温处理剂和提高现有降滤失剂的抗温能力。首先利用环境扫描电镜分析了SMP-2和SMC在水溶液中的自组装结构,分析其协同增效作用原理。对比研究了钻井液用降滤失剂PAC-142、AM/AMPS/SSS/NVP在水溶液中的自组装结构,说明了分子结构决定其水溶液的自组装形态。加入适量的温度保护剂,促进SMP-2和SMC的适度交联,使其在220℃高温下仍具有较低的API滤失量和高温高压滤失量。首次采用AM、AMPS、APEG、NVP四种单体进行共聚合,研究了一种新型的对钻井液黏度影响小的抗高温降滤失剂。并通过对比实验,确定了最优合成条件。对AM/AMPS/NVP/APEG四元共聚物降滤失剂进行了表征,利用红外光谱、核磁共振说明共聚物降滤失剂的化学组成和分子结构符合分子设计要求；利用热重分析研究聚合物的高温热失重情况；特性粘数法和凝胶过滤色谱仪说明了聚合物具有适宜的分子量和分子量分布比较合理。对AM/AMPS/NVP/APEG共聚物进行了性能评价,评价结果说明了该共聚物具有良好的降滤失性,抗温达180℃,具有良好的抗盐钙能力。且该聚合物对钻井液的黏度影响较小。即便加入重晶石之后黏度也未有激增现象,黏度效应低于SY-3、JT888。并以AM/AMPS/NVP/APEG聚合物为主要降滤失剂,加入其它处理剂,复配成一套抗温、抗盐钙的水基钻井液体系。借助ESEM、Zeta电位仪、粒度分析仪等仪器分析了AM/AMPS/NVP/APEG四元共聚物降滤失剂在钻井液中的作用机理。聚合物的加入使维持了一定量的细颗粒,使钻井液的粒度分布更为合理。高温老化和电解质均对聚合物钻井液的粒度分布造成了一定的影响,仍控制在一定范围内。通过环境扫描电镜分析聚合物水溶液的自组装结构、黏土颗粒的吸附作用、钻井液泥饼形貌。结果表明,聚合物因其两种氢键的作用,形成更为致密的膜状结构,黏土颗粒的吸附在膜的边缘和内部,高温老化后仍聚合物仍能保留一定的网状结构,且具有较好的吸附和分散能力。聚合物的加入能改变滤饼的致密程度,且对黏土颗粒形成包被,即便老化后也未见有大量的裂缝和孔洞。