由于现代社会科技的进步,石油的需求量越来越大。为了增加石油的产量,需对更加复杂地质环境下的油层进行开采。但是,这些地下环境的复杂情况使得油井水泥的性能无法满足固井的需要,因此,需要使用添加各种外加剂来提高油井水泥的各项性能,以满足固井的要求,保证石油开采的顺利进行。丁苯胶乳是目前一种常用的油井水泥外加剂,它能够改善水泥石的力学性能,提高水泥石的韧性,防止其出现开裂破碎等现象。但丁苯胶乳耐温抗盐性差,难以应用于高温高盐的井下环境中;且丁苯胶乳在水泥浆中分散性差,不利于其在水泥中发挥作用,因此需对其进行改性以弥补其缺陷。本文选用两种不同结构的磺酸基的功能单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),与苯乙烯(St)和液体聚丁二烯(LPB)进行共聚,制得两种胶乳(SSS胶乳和AMPS胶乳),并对两种胶乳性能进行优化。对两种胶乳进行了红外光谱、热失重、粒径、抗盐性、透射电镜等测试,结果表明,产物为目标结构,粒径分布均匀,具有核壳结构,且具有良好的耐温抗盐性能,其中SSS胶乳的耐温性能优于AMPS胶乳,分解温度比AMPS胶乳高约30℃。对两种胶乳改性的水泥进行了游离液含量、沉降稳定性、流动度、流变性能、抗折强度、抗压强度、三轴力学强度等性能测试,结果表明,加入SSS胶乳后,水泥浆游离液含量从0.541%降至0.153%,沉降稳定性提高66%,水泥浆的流动度从190 mm提升至最高280 mm,且流变性能良好,水泥石的抗折强度从4.63MPa提高至6.28 MPa,并弥补胶乳使水泥力学性能下降的缺陷,将强度损失控制在10%内。两种胶乳的性能相比,SSS胶乳的流动度比AMPS胶乳高约50～80mm,抗压强度的损失比AMPS胶乳小5%左右。使用水泥水化放热速率、Zeta电位、扫描电镜、BET等测试对两种胶乳与水泥之间的相互作用进行了探究,结果表明胶乳通过吸附作用延缓水泥石水化并起到分散作用,并且胶乳的加入填充了水泥石中的孔隙结构,从而提高了水泥石的力学性能。由于SSS胶乳的吸附量比AMPS胶乳高约30%,SSS胶乳的吸附性能强于AMPS胶乳,含SSS胶乳的水泥具有更好的流动性能与力学性能。