随着油气田开发步入中后期阶段,井深不断增大,井底温度随之升高,对油气井酸化工艺中使用的缓蚀剂提出了更高的性能要求。目前市面上的酸化缓蚀剂基本只能适用90℃~120℃的酸化施工,当温度在140℃甚至更高时,存在易结焦、吸附减弱等缺点,基本丧失缓蚀效果。本文合成了一种Mannich化合物MM和一种季铵盐化合物KJ作为酸化缓蚀剂主剂,通过单因素筛选实验和正交实验得到最佳合成工艺,并对产物进行提纯表征。考察了MM和KJ作为缓蚀剂主剂与分散剂、增效剂等的缓蚀协同作用,最终得到一种Mannich型高温酸化缓蚀剂MMPD和一种季铵盐型高温酸化缓蚀剂KJPD。参考SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》对缓蚀剂MMPD和缓蚀剂KJPD进行理化性能、溶解分散性能、缓蚀性能及岩心伤害性能评价。结果显示:两者在酸液中的溶解分散性能均达到一级品标准;缓蚀剂MMPD的有效缓蚀作用温度达140℃,而缓蚀剂KJPD的有效缓蚀作用温度达160℃;两者的岩心伤害性能均小于25%,属于弱伤害。通过电化学研究、单体作用分析、表面分析及吸附热力学研究对缓蚀剂的作用机理进行深入探讨并构建吸附模型。结果显示:缓蚀剂MMPD是同时抑制阴、阳极的混合型缓蚀剂,缓蚀剂KJPD是抑制阳极为主的混合型缓蚀剂;两者加入酸液的初期阶段主要通过增效剂炔醇的迅速吸附来减缓钢材的腐蚀,之后逐渐构建完善的主剂分子吸附膜及增效剂的协同作用为钢材提供全面稳定的保护;两者主要通过“几何吸附效应”来发挥其缓蚀性,吸附过程均是放热、自发进行的,满足Langmuir吸附等温式。