伴随我国经济与工业增长过程中对能源需求的不断加大，国内对于石油资源的勘探和开发也不断深入。耐高温降滤失剂作为深井石油钻井液中的重要处理剂，它能降低钻井液的滤失量，保障油田开采过程的顺利进行，一直是油田化学品研究领域中的重点。而木质素作为自然界中第二大天然高分子材料，及造纸业生产中的主要副产物，它的合理开发和利用将极大的解决环境污染问题，创造具有可持续性发展的经济效益。本论文依托木质素大分子中所具备的活性位点，根据抗高温深井降滤失剂所需的性能要求，选取丙烯酸、丙烯酰胺、对乙烯基苯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸四种单体作为与木质素进行接枝改性的原料，采用水相氧化还原引发体系，制备合成了三种不同的木质素降滤失剂：木质素/丙烯酰胺/丙烯酸三元共聚物、木质素/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸三元共聚物、木质素/丙烯酸/对乙烯基苯磺酸钠三元共聚物(L-g-AM/AA、L-g-AM/AMPS、L-g-AA/SSS)，对其结构与性能进行了表征，以及其作用机理进行了探索。首先通过五因素四水平正交试验，分析木质素投料量、单体摩尔比、引发剂占单体总量百分比、温度和时间对产物的降滤失性能的影响大小关系，得出五者的影响大小关系；其次通过单因素实验考查每种聚合物合成的过程中，单一影响因素对产物的接枝率和降滤失性能的作用影响。借助红外光谱仪、扫描电镜、热重分析仪和索氏提取对三种不同的木质素降滤失剂进行了合成表征，研究接枝产物的分子结构、化学组成、热稳定性以及接枝率，成功确定原料单体已接枝于木质素大分子之上，通过高温高压动态滤失性能实验，验证了三种降滤失剂都具备高温深井环境下降滤失剂的性能要求。对钻井液泥饼颗粒进行红外分析以研究降滤失剂与粘土颗粒的吸附作用机理，通过扫描电镜对比泥饼在加入降滤失剂前后微观形貌的变化，证明了三种降滤失剂可以通过有效的吸附作用改善粘土颗粒在高温环境下的水化分散作用，堵塞粘土颗粒间孔隙，降低泥饼渗透率的作用。本论文中合成了三种以木质素为原料制备的降滤失剂，取得良好的降滤失效果。因此，木质素作为油田降滤失剂的研发原料是一个具有广阔发展前景的研究课题。