在高温环境下,油井水泥浆的沉降失稳问题会变得更加突出,这将严重影响固井质量并威胁施工安全。针对传统水泥浆稳定剂“低温增黏,高温变稀”的技术缺点,本研究提出开发主动适应井下温度变化的热增黏聚合物稳定剂,创新性地利用热增黏聚合物“高温增黏”原理调控油井水泥浆的沉降稳定性。本研究在传统丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物的基础上引入带有长链烷基的疏水温敏单体(HW-18),合成出一种适用于水泥浆的热增黏聚合物。参照固井施工条件,有针对性的检测热增黏聚合物抗盐、抗碱能力、高温流变性和热稳定性。为了揭示热增黏聚合物的增黏机理,表征了热增黏聚合物的分子结构以及分子量,观察了聚合物在水溶液中的微观形态,并测定了热增黏聚合物溶液的吸热量与疏水性随温度的变化情况。最后按照API标准,测试热增黏聚合物对于水泥浆稠化时间、失水量、抗压强度、稠度以及沉降稳定性的作用规律。研究结果表明,在合成体系中最优的引发剂加量为0.6%且氧化剂与还原剂之比为1.4:1,热增黏聚合物中AM、AMPS与HW-18的最优质量比为3:1:1;热增黏聚合物通过分子链在水溶液中形成空间网状结构而有效增黏,且分子链在高温下能够进一步溶解伸展,实现随温度升高而增黏能力提升的热增黏特性;热增黏聚合物具有优异的抗碱、抗盐性能以及热稳定性,适合于固井水泥浆体系;热增黏聚合物对水泥浆稠化时间、失水量以及抗压强度的影响较小,可以通过“高温增稠”作用提高水泥浆的高温沉降稳定性。本研究所合成的热增黏聚合物可以有效缓解水泥浆的沉降失稳问题,突破传统沉降稳定剂“高温变稀”的技术瓶颈,有助于提高复杂油气井固井质量,保障我国油气资源开采安全。