石油作为化石燃料的代表,是现代工业运行和发展过程中不可替代的基础能源。随着陆地浅井以及易开采资源的枯竭,油气勘探的重点逐渐向“深、低、海、非”方向转变。然而这些区域严苛的地质条件会导致传统聚合物材料降失水剂表现出耐盐性差、早期强度发展缓慢、浆体分散能力弱以及与其它外加剂间配伍性差等缺点,从而难以满足固井施工的要求。本文从共聚物降失水剂的合成入手,分析其结构中的吸附基团对于水泥浆失水性能的影响,并且利用荧光技术分析染色外加剂在水泥颗粒表面的吸附作用,表征出多种外加剂间由于竞争吸附导致的配伍性下降问题。之后,利用具有促凝效应的五水偏硅酸钠与共聚物混合制备出改性降失水剂,从而解决多种聚羧酸型外加剂同时存在于水泥浆中导致的配伍性下降和早期强度发展缓慢问题,通过机理分析证明五水偏硅酸钠对于水化硅酸钙形成和生长的促进作用是改善水泥浆性能的主要原因。利用共沉淀法合成一系列粒径和结晶度不同的钙/铝硝酸类水滑石（Ca/Al-LDHs）早强剂。通过对添加不同Ca/Al-LDHs水泥浆水化过程的多角度分析,得出C a/Al-LDHs晶体结构差异导致其对于水泥水化产物填充效应和晶种作用的不同,是造成水泥石力学性能的发展呈现差异性的主要原因。在上述研究的基础上,通过阴离子交换法将共聚物降失水剂与钙/铝硝酸类水滑石插层组装,制备出杂化材料降失水剂。其所具有的缓释功能可以提高聚合物在水泥颗粒表面的实际吸附量,并且延长聚合物与水泥颗粒之间的吸附-分散作用,从而改善海水拌合水泥浆的失水和分散性能。此外,杂化材料中钙/铝类水滑石的晶种效应加速了水泥的早期水化速率,有效地抑制了聚合物外加剂中羧基对水泥浆的过缓凝作用,加快了水泥浆早期强度的发展。将聚合物材料以不同方式与具有早强性能的无机材料结合,不仅克服了聚合物自身缺点对于水泥浆性能的负面影响,并且使得降失水剂由聚合物材料的单一功能向着复合材料多功能方向转变。这为新型降失水剂从人工合成阶段向智能化阶段的跨越提供了一种研究思路,同时也为其在复杂区域固井的实际应用提供了技术储备。