近年来随着油气资源需求量的连年增长,深井、超深井数量日益增多,固井质量亟需提高。针对不同的井况,施工现场需要使用适宜的缓凝剂。市面上缓凝剂的种类特别多,但是性能较为单一。同时市面上现有的宽温带缓凝剂所跨温带不够宽,并且少有从低温跨越到高温的宽温带缓凝剂。这为现场钻完井施工的设计造成不便。鉴于上述问题,本论文合成缓凝剂AMPS-IA-DMDAAC。以水泥浆的稠化时间为评价指标,综合通过单因素实验法和正交试验法优选合成条件,最终确定最佳合成条件为pH值为5,n(AMPS):n(IA):n(DMDAAC)=70:30:30,单体含量为30%,反应时间为5h,引发剂KPS-SHS加量为1%,反应温度为70℃。通过红外光谱(IR)分析产物结构,并通过热重差热分析验证产物的热稳定性。通过对宽温带缓凝剂进行性能评价可知该缓凝剂的适用范围可跨越从低温60℃到高温140℃共80℃的较宽温区,且水泥浆的稠化时间随着缓凝剂加量线性可调,因此该缓凝剂确实适用于较宽温带固井施工。与三种常用宽温带缓凝剂进行性能对比,可知本研究合成的缓凝剂可抗温度范围最宽。通过水泥石的XRD图像验证两性复合离子缓凝剂的缓凝效果,并通过低场核磁技术印证了缓凝剂可以减缓水泥水化过程的进行,同时得出不同缓凝剂中AMPS-IA-DMDAAC的缓凝效果最好。最终探索了宽温带缓凝剂的缓凝机理。本课题的研究解决了固井施工工艺中针对不同井况选择不同种性能较为单一的缓凝剂的弊端,研究合成出了一种新型的宽温带缓凝剂。该缓凝剂不仅可以用于60℃-140℃的宽温带固井施工,并且其在高、低温下均性能稳定,稠化时间可调。本研究为缓凝剂的现场应用提供了新的思路,为深层油气田的开发奠定更深一步的基础,具有非常重要的现实意义。