本文针对大牛地气田井下套管出现的腐蚀情况,进行腐蚀与防腐研究。首先,对大牛地气田井下套管的腐蚀环境进行了分析研究。对大牛地采出地层水的水质成分进行了分析,了解其主要矿物离子含量和矿化度；分析了大牛地气田采出天然气的组成。紧接着进行了现场挂片腐蚀试验,采用SEM技术对金属表面腐蚀形貌进行了分析研究；通过实验、分析研究,弄清了该气田井下套管的腐蚀机理、腐蚀因素和条件。并采用现场挂片试验和二氧化碳腐蚀理论对大牛地气田天然气管道内腐蚀进行了试验研究和理论预测。结果表明,现场挂片试验均为轻度腐蚀,而理论预测的结果远远大于实际值。这充分表明：现代腐蚀与防腐技术的研究,必须针对具体的工程采取试验手段和方法进行研究,在此基础上,不断完善技术理论。根据现场套管腐蚀产物的成分分析以及腐蚀挂片试验研究的结果,本文得出了具有指导性的结论：大牛地气田套管腐蚀主要是二氧化碳和盐类综合作用结果。其次,根据上述研究得到的结论,即大牛地气田套管腐蚀主要是二氧化碳和盐类综合作用结果。本文模拟大牛地气田的实际情况,对盐类缓蚀剂和二氧化碳缓蚀剂进行了筛选、复配实验研究。在大量的筛选、复配实验研究的结果都不能达到满意的缓蚀效果的情况下,进行了缓蚀剂合成实验研究。在对大牛地气田套管腐蚀理论分析的基础上,决定选择单体分子丙酮、甲醛、乙二胺和环己酮,用曼尼希反应合成了缓蚀剂ZA,并对其进行红外光谱表征分析研究。进一步完成了合成缓蚀剂ZA的性能评价,其缓蚀效果好于其他几种二氧化碳缓蚀剂,气相和液相缓蚀率均可达到90%以上,性能优越。同时,对合成的缓蚀剂ZA的作用机理进行了分析。本文研制的二氧化碳缓蚀剂ZA具有合成条件简单,合成温度较低,原材料易得等特点；将它与缓蚀剂HS-3复配使用时,缓蚀效果更加良好,完全满足大牛地气田套管防腐技术要求。最后,本文完成了缓蚀剂ZA的现场应用实验。在现场使甲醇、防垢剂等等化学助剂条件下,缓蚀剂ZA与这些化学助剂的配伍性能良好。同时,还对缓蚀剂加注工艺进行了研究,确定了现场加注缓蚀剂的流程、加注装置、缓蚀剂加注方式等,为现场应用打下基础。