二氧化碳（CO2）常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中。CO2溶入水后对钢铁及水泥环都有极强的腐蚀性。在井下适宜的湿度及压力环境条件下，CO2会对水泥和油套管产生严重的腐蚀，在油气井开发过程中广泛存在着CO2，潮湿的CO2会引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀，使得金属管道和金属设备发生早期腐蚀失效，导致管道和设备的使用寿命缩短。实践证明，在各种金属腐蚀的防护方法中，添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、实用性强的方法，已广泛应用于石油化工生产过程中。本文主要研究：①模拟井下条件，将N80钢、纳米、镀镍磷处理、渗氮处理、渗铝处理等各种防腐材料进行室内实验，进行腐蚀程度分析；②利用电镜、能谱及X-衍射对腐蚀产物和腐蚀后的材料进行成分及晶格、晶形分析，研究分析各种因素对CO2腐蚀速率的影响规律；③根据研究结果进行分子设计室内合成新型CO2缓蚀剂，并进行性能评价；④对井下试验试件以及井下工具腐蚀程度进行分析，并结合理论研究结论确定温度、CO2分压、介质成分对腐蚀速率的影响规律。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。分析研究CO2的腐蚀机理及CO2缓蚀剂的缓蚀规律，最终确定以氯化苄、喹啉、为原料，合成一种喹啉季铵盐，所得产物为苄基氯化喹啉再与OP-10与乙醇复配，得到新型CO2缓蚀剂KX。根据对缓蚀剂KX性能评价的数据分析，最终确定缓蚀剂KX的使用浓度为3000mg/L时就能够使材料的腐蚀速率低于国家行业标准要求的0.125mm/a，缓蚀率大于96%，有效期达到400天以上。