通过物理交联技术所获得的聚合物压裂体系具有优异的粘弹性能和抗剪切能力,使其作为一种新型压裂体系具有很广阔的应用前景。目前,有关物理交联技术所获得的压裂体系主要集中在疏水缔合聚合物压裂体系的研究,关于利用溶质分子间通过静电吸引发生相互作用而形成的压裂液体系少有报道。为此本研究以物理交联为出发点,以聚电解质复合为基础,成功制备出均相增粘的高分子复合溶液,对制备均相增粘的聚电解质复合物溶液的条件以及高分子复合溶液的作用机理和性质进行了深入的研究和探讨,为物理交联压裂体系提供一个新的研究方向。首先,对阴阳聚电解质进行制备,选用二甲基二烯丙基氯化铵为阳离子单体,合成了一系列不同阳离子度和分子量的阳离子聚电解质CP;选用丙烯酸为阴离子单体,合成了不同水解度的HPAM以及不同分子量的聚丙烯酸钠PAA作为阴离子聚电解质,以上三种聚电解质的电荷密度、分子量可通过实验需求进行调节为制备高分子复合溶液提供了有利条件。由于HPAM和PAA聚合物属于弱聚电解质,为了进一步更加全面的研究复合溶液体系,结合前期大量实验选用了分子量为10万左右的强聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)作为阴离子聚电解质。然后,对高分子复合溶液体系进行了制备,通过调节HPAM的水解度和CP的阳离子度成功制备出均相的CP/HPAM高分子复合溶液;深入研究了阳离子度、分子量、复配比、溶液浓度这四个复配条件对制备均相增粘的高分子复合溶液体系CP/PAA和CP/PSS的影响。确定了 CP-g/PAA-1和CP-g/PSS作为研究体系,当阳离子聚合物溶液的浓度为0.5%(wt)时,CP-g/PAA-1和CP-g/PSS复合溶液的粘度分别为264mPa·s和240mPa·s,是单一阳离子聚合物溶液的8.8倍和8.0倍,表现出良好的增粘效果。最后,对高分子复合溶液体系的相关性质及作用机理进行了研究,通过动态光散射和扫描电镜验证了高分子复合溶液体系达到增粘的效果是因为阴阳聚电解质间通过分子链间的静电作用形成了一种复杂的网络聚集结构。实验发现小分子盐和pH值对高分子复合溶液的影响可以归结为小分子电解质的引入屏蔽了聚电解质的有效电荷,该屏蔽作用导致了高分子复合溶液网络结构的破坏和聚合物分子结构链段的卷曲收缩;实验结果表明CP-g/PAA-1和CP-g/PSS体系具有较好的耐温能力,两个体系的耐温能力分别可以达到120℃和140℃;两个体系具有抗剪切能力和良好的粘弹性能且破胶彻底,证明其作为一种新型物理交联压裂体系具有潜在应用价值。