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油井酸化增产技术使用的酸液介质会严重腐蚀油井管材和井下金属设备,造成安全问题和经济损失,目前国内外能用于高温条件下的缓蚀剂研究比较少,存在缓蚀效果不理想、易沉淀结焦、对环境有污染以及配伍性差等不足之处。曼尼希碱用作酸化缓蚀剂具有缓蚀性能好、耐高温、耐高浓度酸以及配伍性好等优点,是高温用酸化缓蚀剂的主要研究主题之一。本文根据曼尼希碱的缓蚀作用机理,设计合成了两种不同结构的曼尼希碱型高温酸化缓蚀剂,以肉桂醛、含有苯基的酮(苯乙酮和苄叉丙酮)、甲醛和胺(锯齿状的多胺和含有六元环的伯胺)为原料,运用单因素法对它们的合成工艺条件进行优化,筛选出M-4A多曼尼希碱型酸化缓蚀剂的最优合成条件为:n(肉桂醛):n(二乙烯三胺):n(苯乙酮):n(甲醛)为1.1:1.0:2.1:1.2,乙醇作溶剂加量为反应物总质量的1/3,反应pH值为9,合成温度为80℃,合成时间为6h;M-CPH单曼尼希碱型酸化缓蚀剂的最优合成条件为:n(肉桂醛):n(苄叉丙酮):n(环己胺)为1.1:1.0:1.2,1,4-二氧六环作溶剂,反应pH值为6,合成温度为70℃,合成时间为6h,对M-4A和M-CPH的结构表征的结果与预期的一致。研究了不同腐蚀环境中M-4A和M-CPH的缓蚀性能,结果表明两种曼尼希碱型酸化缓蚀剂在20%盐酸介质中的抗温高达140℃,缓蚀效果均能达到石油天然气行业一级标准。通过它们分别与增效剂(KI和CuBr)的复配研究发现,M-4A与KI、CuBr复配的协同效果均较好,复配后的缓蚀性能均增强;M-CPH仅与KI有较好的协同效果。M-4A和M-CPH复配后的缓蚀性能优于它们单独使用时的缓蚀性能,它们最优复配缓蚀剂M-AC-1与KI、CuBr复配后缓蚀性能均增强。通过电化学研究发现,M-4A和M-CPH分别是以抑制阴极和以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,均能同时抑制阴极的析氢反应和阳极的金属腐蚀反应。通过扫描电镜、能谱分析以及吸附成膜机理研究可知,M-4A和M-CPH缓蚀剂分子通过与金属表面的作用吸附在金属表面,覆盖于金属表面形成一层疏水型保护膜,隔离金属表面与腐蚀介质的接触,从而抑制金属的腐蚀。它们在金属表面的吸附均符合Langmiur等温吸附模型,是自发进行的放热的过程,其中M-4A与A3钢表面的吸附作用为熵减小的物理吸附与化学吸附的混合吸附;而M-CPH在与A3钢表面的吸附作用为熵增加的化学吸附。