井漏是危害钻井施工的常见问题之一，它不仅会耗费钻井时间，损失泥浆，而且会引起卡钻、井喷、井塌等一系列复杂情况，甚至会导致井眼报废，造成重大的经济损失。因此井漏的防治一直是国内外钻井工程界十分关注的问题。由于井漏原因复杂、制约因素多，国内外钻井工程界至今尚未完全解决此技术难题。现有钻井堵漏材料虽然可以部分满足工程堵漏的需要，但是存在堵漏过程中，自身可变形性较差，稍大于漏层孔隙裂缝或是与漏层孔隙裂缝形状不匹配时就不易进入漏层，而在漏层表面形成堆积，并且不具有膨胀性或只具有微小的膨胀量，在外部作用力下不易稳定地滞留在漏层当中。由于上述原因，使用这些堵漏材料处理井漏时，往往易造成堵漏效果不佳和重复性漏失。因此必须研究和开发一种具有较好的膨胀性及可变形性的新型堵漏剂来提高井漏治理的效果。　　 高吸水树脂一种新型功能性高分子材料，具有吸水倍数高、自适应能力强等特点，具备成为新型钻井堵漏剂的潜质。但是现有高吸水树脂存在吸水速度快(在几秒～几十分钟之间)，吸水后凝胶强度低和抗盐性差等致命缺陷，不能用于钻井堵漏。本课题旨在通过合成与改性的方法获得一种吸水膨胀速率可控、吸水倍数高、具有良好的结构强度的新型高吸水树脂，用于钻井堵漏。国内外钻井界将专用于钻井堵漏的一类高吸水树脂称为高吸水性堵漏剂。　　 分别采用淀粉和高岭土作为高吸水性堵漏剂的交联骨架材料，应用均匀实验方法和正交实验方法合成了淀粉基和高岭土基高吸水性堵漏剂。对两种堵漏剂的性能进行对比测试，最终选择了高岭土基高吸水性堵漏剂作为优选堵漏剂，其合成条件为：w(丙烯酰胺)＝20％，w(NN-亚甲基双丙烯酰胺)=0.08％，w(过硫酸铵)=0.5％，w(高岭土)=10％，w(2-丙烯酰胺-2-甲基苯磺酸)=40％，40℃下加热反应3h，升温至95℃保温1h。合成的优选堵漏剂在105℃烘干6h后，于室温下在蒸馏水和w=0.9％的NaCl溶液中的吸水倍数分别为1678倍及145倍。　　 为了满足现场对于不同深度漏层均能堵漏的要求，需要高吸水性堵漏剂的吸水速率可控。在高岭土基高吸水性堵漏剂的合成过程中加入丙烯酸共聚并对堵漏剂产品的粒径进行控制，实验结果表明，丙烯酸共聚及粒径调整初步控制了堵漏剂的吸水速率。但是堵漏剂的初始吸水速率仍然较高，因此将堵漏剂在疏水性表面活性溶液中浸泡进行表面改性。改性后的堵漏剂的表面形成了一层致密的疏水层，有效的减缓了高吸水性堵漏剂的初始吸水速率，堵漏剂吸水2h后的吸水倍数仅为其饱和吸水倍数的30％。采用膨胀动力学公式对改性后的高吸水性堵漏剂的吸水膨胀倍数进行预测，结果表明膨胀动力学公式的计算结果可以为现场工程师的使用提供参考。　　 采用自制模拟堵漏装置，对高岭土基高吸水性堵漏剂的堵漏性能进行了测试。堵漏剂在浅层模拟堵漏实验中的实验效果良好，堵漏剂掺量为2％的堵漏浆即能承压1.0MPa，击穿压力达到1.5MPa，当堵漏剂掺量为5％时，堵漏浆的击穿压力达到2.5MPa。在深层模拟堵漏实验中，由于高温热效应，高岭土基高吸水性堵漏剂的堵漏性能有所下降，但仍能满足深层漏失堵漏要求。