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随着固井行业的发展,油气勘探对象逐渐由简单构造向复杂构造转变。在这种复杂工况条件下,纯水泥无法满足油田固井施工要求,必须借助于外加剂来提高其各种应用性能。聚合物胶乳是一类不可或缺的油井水泥外加剂,其中丁苯胶乳成为近年来研究的重点。但目前市售丁苯胶乳的耐温抗盐稳定性、分散性、增韧能力均较差,容易出现聚集絮凝、破乳等现象。为克服以上缺点,引入特定功能单体改善丁苯胶乳的性能,但是含不同官能团的功能单体对水泥水化过程的影响不同,进而影响水泥石的各项性能。本文依据分子结构设计原理,采用微滴乳液聚合方法,分别将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）或AMPS&丙烯酸（AA）等功能单体接枝到丁苯胶乳粒子表面,制备出两种新型的固井用丁苯胶乳外加剂SSBR胶乳和CSBR胶乳。通过红外光谱,热失重,粒径分布及透射电镜等测试手段对两种胶乳进行了分析表征,测试结果表明:两种胶乳产品均为目标产物,且均具有良好的耐热性能,SSBR胶乳和CSBR胶乳的热分解温度分别为350℃和375℃。两种胶乳的粒径分布均匀,具有明显的核壳结构,平均粒径均在150 nm左右。考察了两种胶乳改性水泥基复合材料的稳定性、流动度、流变性能、控失水能力、初终凝时间、抗压抗折强度、三轴应力应变等性能,测试结果表明:两种胶乳的加入不仅可改善水泥浆的稳定性,提高水泥浆的流动性和流变性能,延缓凝固时间,降低失水量,而且可提高水泥石的韧性和力学形变能力。另外,与SSBR胶乳改性水泥浆相比,CSBR胶乳改性水泥浆具备更加优异的综合性能。通过X-射线衍射仪（XRD）、水化热测定仪、场发射扫描电子显微镜（SEM）、总有机碳分析仪（TOC）、Zeta电位、电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）和电导率仪等测试技术探究了两种胶乳的作用机理,测试结果表明:SSBR胶乳和CSBR胶乳不仅可通过静电吸引作用吸附到水泥颗粒表面,而且可通过与Ca2+的螯合作用吸附到水泥水化体系表面。由于吸附和螯合作用,SSBR胶乳和CSBR胶乳均延缓了水泥水化进程,提高了水泥浆的水化程度,堵塞了水泥体系的孔隙及裂缝,提高了水泥基复合材料的致密性,改善了水泥石的综合性能。另外,与SSBR胶乳相比,CSBR胶乳与Ca2+的螯合能力更强,所以CSBR胶乳在水泥浆体系中的吸附量更多,其改性水泥基复合材料的综合性能更加优异。