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在油气开采和输运过程中，各种管道和设备遭受严重的CO2腐蚀，添加缓蚀剂是目前油气田普遍采用的抑制CO2腐蚀的措施。目前有关的缓蚀性能研究主要是针对静态和低流速条件，而对高流速或多相流条件下缓蚀性能的研究相对较少。为了研究流动强度对炔氧甲基季铵盐和咪唑啉缓蚀性能的影响，本论文主要采用失重法，电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线等电化学测试技术，辅以扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等表面分析方法，系统地研究了炔氧甲基季铵盐(IMC-80-Q)和咪唑啉对N80油管用钢在静态、单相流及多相流条件下CO2饱和的3％NaCl溶液、3％NaCl+1.5％CaCl2溶液以及4.6％NaCl溶液中的缓蚀性能及缓蚀机理，为油气田现场缓蚀剂的选择及管道和设备的防护提供了理论依据。
1.炔氧甲基季铵盐的缓蚀性能：静态下炔氧甲基季铵盐在25℃、40℃和57℃的3％NaCl溶液中的缓蚀性能研究表明：各温度下都存在浓度极值现象，但极值浓度随温度增加而降低，腐蚀速率和缓蚀效率随温度增加而增加。25℃时，当缓蚀剂浓度低于150mg/L时，缓蚀剂的吸附遵循朗格谬尔(Langmuir)吸附等温式，而当缓蚀剂浓度大于150mg/L时，缓蚀剂的吸附遵循弗里德里耆(Freundlich)吸附等温式。单相流条件下，在25℃空白溶液中介质的临界流速为4～5m/s。含缓蚀剂的体系，介质的临界流速是缓蚀剂浓度的函数。各流速下炔氧甲基季铵盐都存在浓度极值现象，V(流速)≤5m/s时，极值浓度为150mg/L，V＞5m/s时，极值浓度为300mg/L，炔氧甲基季铵盐的缓蚀性能随流速增加而降低。多相流条件下，介质中砂的加入使炔氧甲基季铵盐的极值浓度进一步增加。
为了研究金属表面膜的状态对炔氧甲基季铵盐的缓蚀性能的影响，采用阴极极化、改变流速(静态→高流速、高流速→低流速、间歇流动)及静态预腐蚀等方法。结果表明：金属表面膜的状态对缓蚀剂的缓蚀性能有很大的影响，部分成膜的金属表面不利于缓蚀剂的吸附。静态预腐蚀时间越短，金属表面沉积的Fe3C越少，越有利于缓蚀剂的吸附，缓蚀效率越高。
为了模拟油田现场介质，研究了Ca2+对炔氧甲基季铵盐的缓蚀性能的影响，采用3％NaCl+1.5％CaCl2溶液以及与之相同Cl-浓度的4.6％NaCl溶液。比较上述3种溶液在57℃条件下的实验结果发现：静态空白溶液中，小孔腐蚀的孕育期随Cl-浓度的增加而缩短，而对具有相同Cl-浓度的溶液而言，3％NaCl溶液中Ca2+的加入延长了小孔腐蚀的孕育期。炔氧甲基季铵盐的极值浓度随Cl-浓度的增加而增加，对具有相同Cl-浓度的溶液，Ca2+的加入不改变极值浓度。
2.咪唑啉的缓蚀性能：在25℃的3％NaCl溶液中，咪唑啉在静态和单相流条件下都存在浓度极值现象，静态的极值浓度为100mg/L,而5m/s时提高到200mg/L。缓蚀效率随流速增加而降低。
3.炔氧甲基季铵盐与咪唑啉的缓蚀性能比较：炔氧甲基季铵盐和咪唑啉在静态和流动条件下都存在浓度极值现象。在25℃的3％NaCl溶液中，静态下咪唑啉的缓蚀性能较炔氧甲基季铵盐好，而5m/s时炔氧甲基季铵盐的缓蚀性能比咪唑啉好。缓蚀剂浓度为100mg/L时，炔氧甲基季铵盐和咪唑啉的临界流速分别为4.3m/s和2.8m/s。因此，在实际油气田中应该根据工况条件的不同选择适合的缓蚀剂类型以及控制所添加缓蚀剂的浓度。