二氧化碳驱油技术是一种通过将CO2注入采油地层的方式达到降低采出液含水率和提高原油采收率的方法,但其过程中引起的腐蚀以及结垢现象较为明显。华北某油田在应用此项技术的过程中就产生了采出液管线腐蚀问题和碳酸钙结垢问题。以油酸和二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉型缓蚀剂,采用红外光谱法表征,通过将其与市售的磷酸羟基酸型、双季铵盐型等5种缓蚀剂对比发现,油酸咪唑啉型缓蚀剂缓蚀性能最优,以油田采出液为评价介质在60℃和CO2分压2 MPa条件下,100 mg·L-1使用浓度时缓蚀率达到54.02%,但是不能满足行业标准要求的缓蚀率在70%以上。为便于中试生产进行了产率优化,得出油酸和二乙烯三胺按摩尔比2:3合成产率最高。在此基础上,首先将油酸咪唑啉与市售的氯化铵、硫脲等7种缓蚀剂进行二元复配,其中与油酸咪唑啉产生协同效应的有硫脲和双季铵盐,在复配后100 mg·L-1的使用浓度下缓蚀率分别达到了52.1%和57.8%,但仍不满足行业标准要求的缓蚀率在70%以上。其次采用季铵化、接入含磷基团和含硫基团3种方法进行分子改性,发现接入含磷基团的油酸咪唑啉在50 mg·L-1时缓蚀率即可达到74.15%。极化曲线测试证明含磷油酸咪唑啉缓蚀剂为抑制阳极型;交流阻抗实验证明缓蚀剂可使电荷转移电阻明显增加,结论与静态失重实验结果基本一致。为配合缓蚀剂使用,从17种市售的碳酸钙阻垢剂中筛选出了阻垢率为98.9%的TS-50611型号,将其与接入含磷基团的油酸咪唑啉进行配伍性能实验发现,18mg·L-1阻垢剂和20 mg·L-1缓蚀剂配合使用阻垢率和缓蚀率分别达到98.98%和91.25%,均满足行业要求。经现场应用测试,缓蚀和阻垢效果良好。图22幅;表34个;参64篇。