瓜尔胶由于其特殊的多糖结构,具有良好的水溶性、交联性和增稠能力,在油田、造纸和制药等领域都有应用,特别是作为增稠剂广泛应用于油气开采的水力压裂静态破岩技术上。但瓜尔胶作为增稠剂存在一系列缺点,通过对瓜尔胶进行化学改性,得到性能优异的瓜尔胶衍生物是目前国内外研究的热点。本文采用甲苯-4-磺酰氯活化三缩四乙二醇,后与瓜尔胶亲核取代合成三缩四乙二醇瓜尔胶（PEG₄GG）,并对反应条件进行优化,通过SEM、CHNS元素分析仪、XPS、¹H NMR和TG进行分子结构表征,着重研究PEG₄GG在不同条件下（温度、浓度、Ca2+外加盐含量）的流变性能和聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液体系性能评价。本文的主要研究结果如下:（1）在PEG₄GG的合成工艺中,以产物水溶液粘度和水不溶物含量作为性能指标,通过正交实验和单因素分析优化合成条件,优化后最佳合成条件为:瓜尔胶3g,活化三缩四乙二醇4.95g、Na OH 0.50g、反应温度55℃、反应时间5h、H2O 3.5g。（2）通过SEM、CHNS元素分析、XPS、^<sup>1H NMR和TG对PEG₄GG进行分子结构表征。分析数据可知,与瓜尔胶原粉相比PEG₄GG颗粒形态和粒度分布无明显改变;S和C元素含量增加,O元素含量减少,符合改性后PEG₄GG结构;PEG₄GG中PEG₄取代度为0.75;PEG₄GG由于引入支链使得分子空间结构更加复杂,热稳定性能增大;综合性能测试得出PEG₄GG在水不溶物含量、胶液稳定性、溶解速率和p H适应范围等有明显改善。（3）对两种三缩四乙二醇瓜尔胶（S-PEG₄GG、D-PEG₄GG）流变性能测试发现,S-PEG₄GG、D-PEG₄GG水溶液为假塑性流体,浓度增大时,稠度系数K增大,增粘能力提高,粘度系数n减小,剪切变稀特性愈加明显;外加盐（Ca2+）含量低于0.8 wt.%时,S-PEG₄GG、D-PEG₄GG溶液表现出反聚电解质溶液特性;S-PEG₄GG、D-PEG₄GG溶液粘度随温度提高先增大后减小,50℃时溶液粘度最大。（4）在聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液体系中,聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液与地层水具有较好配伍性,不同浓度配比在20℃和70℃下放置4h不会产生沉淀;聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液与硼砂较好交联,可明显挑挂;聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液交联形成冻胶后体积膨胀密度降低4.5%,有利于返排;聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液体系具有较好的耐剪切性,高速剪切120min后,粘度仍然高于120m Pa·s;聚乙二醇-200瓜尔胶压裂液体系具有较好抗滤失性能,与瓜尔胶压裂液相比抗滤失性能提高20%以上。