高温CO2缓蚀剂的研究进展

苑文英; 姜爽; 张霄鸥; 张天永; 王瑞涛; 汪怀远

doi:10.7536/PC20250413

化学进展 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (10) :1428-1437 DOI: 10.7536/PC20250413

综述与评论

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高温CO₂缓蚀剂的研究进展

苑文英 ¹ ,
姜爽 ¹^,² ,
张霄鸥 ¹ ,
张天永 ¹ ,
王瑞涛 ¹^,²^,³^,^* ,
汪怀远 ¹^,²^,³^,^*

作者信息 +

¹ 天津大学化工学院天津 300350

² 天津市化工安全与装备技术重点实验室天津 300072

³ 宁波市绿色石化碳减排技术与装备重点实验室宁波 315200

通信作者:

王瑞涛, 汪怀远

作者简介:

王瑞涛教授级高级工程师，工学博士，天津大学浙江研究院副院长，宁波市绿色石化碳减排技术与装备重点实验室主任，主持承担国家自然科学基金（面上）项目。长期从事环保涂料和防腐功能涂层研究，研制成果广泛应用于轨道交通车辆、海洋工程装备等领域。

汪怀远国家杰出青年科学基金获得者。主要研究方向：表界面设计与强化，化工新材料与功能涂层，石油化工装备的腐蚀结垢评价，涂层防腐耐磨、减阻阻垢，深海装备的防污防腐，解决石油化工流体输送与传递中遇到的难题。

收起

Research Progress of High Temperature CO₂ Corrosion Inhibitors

Wenying Yuan ¹ ,
Shuang Jiang ¹^,² ,
Xiaoou Zhang ¹ ,
Tianyong Zhang ¹ ,
Ruitao Wang ¹^,²^,³^,^* ,
Huaiyuan Wang ¹^,²^,³^,^*

Author information +

文章历史 +

摘要

CO₂腐蚀作为油气田开采中最普遍及严重的钢材腐蚀类型之一，其破坏性不容忽视。值得注意的是，在相同pH条件下，碳酸所致的腐蚀效应竟显著超越盐酸，已成为制约油气行业进步的重要瓶颈。采用缓蚀剂控制CO₂腐蚀，被视为最经济且高效的策略。随着油气田钻井作业逐渐向深井延伸，高温高压环境下的CO₂腐蚀问题日益严峻。本文深入探讨了碳钢在高温CO₂条件下腐蚀作用机理，综述了国内外针对高温CO₂以及含S环境下缓蚀剂的最新研究进展，着重介绍了咪唑啉类、季铵盐类和天然提取物类缓蚀剂的性能特点，剖析了缓蚀机制。最后，基于现有研究成果，对高温CO₂缓蚀剂的发展趋势进行了前瞻性讨论，旨在为未来研究提供理论指导和技术支持。

Abstract

Carbon dioxide corrosion is one of the most common corrosion types of steel materials in the exploitation of oil and gas fields. Surprisingly， the corrosion caused by carbonic acid at the same pH is even more severe than hydrochloric acid， which has become an important factor limiting the development of the oil and gas industry. The use of corrosion inhibitors is the most economical and effective method to control CO₂ corrosion. With the development of oil and gas drilling operations to deeper wells， CO₂ corrosion under high temperature and pressure environment becomes increasingly prominent. This paper introduces the mechanism of high-temperature CO₂ corrosion of carbon steel. The paper reviews the domestic and foreign research on corrosion inhibitors for high temperature CO₂ and high S environment， mainly including imidazolines， quaternary ammonium salts， natural extracts and other corrosion inhibitors and analyzes corresponding characteristics. Finally， the future development direction of high temperature CO₂ inhibitor was prospected.

Contents

1 Introduction

2 Corrosion mechanism of carbon dioxide on carbon steel at high temperature

3 Types of high-temperature CO₂ corrosion inhibitors

3.1 Imidazoline high-temperature corrosion inhibitor

3.2 Quaternary ammonium salt high-temperature corrosion inhibitor

3.3 Natural extract high-temperature corrosion inhibitor

4 High temperature corrosion inhibitor in high S environment

5 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

高温 / CO₂腐蚀 / 缓蚀剂 / 缓蚀性能

Key words

high temperature / CO₂ corrosion / corrosion inhibitor / corrosion performance

引用本文

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苑文英, 姜爽, 张霄鸥, 张天永, 王瑞涛, 汪怀远. 高温CO₂缓蚀剂的研究进展[J]. 化学进展, 2025, 37(10): 1428-1437 DOI:10.7536/PC20250413

Wenying Yuan, Shuang Jiang, Xiaoou Zhang, Tianyong Zhang, Ruitao Wang, Huaiyuan Wang. Research Progress of High Temperature CO₂ Corrosion Inhibitors[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(10): 1428-1437 DOI:10.7536/PC20250413

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1 引言

油管和套管在油气生产中起着至关重要的作用，油藏的可持续生产高度依赖于这些井下管柱的完整性。腐蚀是油井完整性的重大威胁之一，它可能导致停产、爆炸和高风险事故^[1]，由于油井作为上游油气生产核心的重要性和敏感性，任何损失或停产都会直接影响下游过程。同时，由于管材腐蚀引起的工业事故以及环境灾难的报道也时有发生，造成负面影响，可见这一问题的重要性。

二氧化碳（CO₂）腐蚀是油气生产井中最普遍且危害性最大的腐蚀类型之一，也是行业中导致管材失效的主要原因。当钢基结构材料与含CO₂的水溶液接触时，便发生此类腐蚀现象，亦称“甜腐蚀”。这种腐蚀的核心危害在于其极易引发钢制管道内壁的局部腐蚀（如点蚀、台地侵蚀），造成管壁局部减薄甚至穿孔，最终导致管道泄漏，释放出易燃易爆或有毒的油气介质，对安全生产、环境保护构成严重威胁。美国腐蚀工程师协会（NACE International）2012年的全球腐蚀调查表明，金属腐蚀每年造成的直接经济损失高达2.2万亿美元^[2]，凸显了其巨大的经济负担。聚焦中国，《中国腐蚀成本》综合研究报告指出：据估算，中国2014年腐蚀总成本约占国内生产总值（GDP）的3.34%^[3]，其中石油和化工行业是腐蚀的重灾区，其损失占比高达31%；而油气开采、集输系统中的CO₂腐蚀，作为石油化工领域腐蚀的重要组成部分，无疑是构成这一巨额成本的关键因素。工程实践中的惨痛教训屡见不鲜，例如，我国南海某高温高压气田曾因高含CO₂和氯离子环境，导致海底输送立管发生严重局部腐蚀穿孔，造成了生产中断和昂贵的水下修复作业成本；塔里木油田部分高产气井也因CO₂腐蚀导致油套管柱服役寿命远低于设计预期，频繁的修井作业显著抬升了开发成本。尽管存在这些严峻挑战，钢铁材料凭借其优异的综合性能，目前仍是制造油井管道的首选材料。因此，只要油气生产活动持续进行，CO₂腐蚀问题在可预见的未来将是不可避免的工程现实。此外，随着旨在提高原油采收率（EOR）的CO₂驱油技术在全球范围内的大规模应用与推广^[4]，注入地层的高浓度CO₂在采出阶段加剧了井下及地面集输系统的腐蚀性环境，使得CO₂腐蚀带来的材料失效风险和经济损失问题变得愈发突出，对高效、长寿命的腐蚀防护技术提出了更迫切的需求。

添加缓蚀剂是防止或减缓腐蚀的最经济有效的方法，已经发展为金属腐蚀防护领域常用的技术手段，其中有机缓蚀剂的缓蚀效果较好^[5]。工业上应用的CO₂缓蚀剂配方大多含有一种主要活性成分，与表面活性剂、增强剂等化合物混合而成，也有多种缓蚀剂协同作用抑制腐蚀的研究报道。缓蚀剂在钢基体表面的吸附机制主要涉及极性官能团与金属界面间的物理化学相互作用：其分子结构中大多含有N、O、S等供电子基团或具有π电子共轭体系的芳香环，可通过配位键或静电吸附作用牢固锚定于金属表面；与此同时，分子的疏水链段（如烷基或苯基）则在溶液界面定向排列，形成致密的单分子阻隔层。疏水屏障通过空间位阻效应有效抑制腐蚀性介质（如Cl^-、H₂O、O₂等）向金属/溶液界面的扩散迁移，从而显著延缓电化学腐蚀过程^[6]。

调查显示，目前广泛应用的CO₂缓蚀剂主要针对常温至中温（通常指井底温度≤90 ℃）工况设计，如在浅井环境中。在此温度范围内，缓蚀剂分子结构稳定，能够有效吸附于金属表面形成保护膜，从而保证较高的缓蚀效率^[7-9]。然而，当温度超过90 ℃时，情况显著恶化。一方面，缓蚀剂分子自身可能发生热力学失稳，如最常见的咪唑啉类缓蚀剂在90~150 ℃高温下会发生开环反应生成氨基胺，其酰胺基团也易水解产生酸和二乙烯三胺^[10]，导致其分子结构破坏和缓蚀功能丧失（图1）。另一方面，高温条件下钢表面形成的FeCO₃腐蚀产物层（结垢层）生长速率加快、结构致密化，缓蚀剂分子难以有效穿透或稳定吸附于该层之上，表现出与腐蚀产物层的不相容性^[11]。这两方面因素共同作用，导致常规缓蚀剂的缓蚀效率在高温下急剧下降。

这种高温失效问题对石油工业构成了严峻挑战。随着浅层易采储量的枯竭，勘探开发活动日益转向温度更高（通常>150 ℃）、压力更大、矿化度更高的深部地层。常规（低温）缓蚀剂的特点在于其分子设计侧重于在较低温度下的溶解性、分散性和吸附动力学，但其分子骨架在高温下往往缺乏足够的热稳定性。相比之下，高温缓蚀剂必须具备更高的热稳定性（分子结构抗热分解能力强）、更强的吸附能力（在高温、高流速下仍能牢固吸附，不易脱附），以及与高温FeCO₃层的良好相容性（能在致密结垢层上有效成膜或协同成膜）。因此，开发能在深井严苛服役环境下（高温、高压、高矿化度）保持高效、长效的CO₂缓蚀剂不仅势在必行，也因其需要克服多重复杂因素而更具科学挑战性和工程难度。

针对上述情况，本文阐述了碳钢的高温CO₂腐蚀机理，综述了国内外针对高温CO₂以及含S环境下缓蚀剂的最新进展，主要包含咪唑啉类、季铵盐类、天然提取物类等缓蚀剂，剖析了各类的特点。并对高温CO₂缓蚀剂前景和未来发展方向进行了前瞻性展望。

2 高温下CO₂对碳钢的腐蚀机理

随着CO₂驱油技术的大规模应用以及诸多碳酸盐岩油藏的开采，CO₂腐蚀的危害日益显著，很多学者对碳钢的CO₂腐蚀机理进行了大量研究，也提出了各种各样的机制^[12-14]。然而大多数机制要么没有被广泛接受，要么只适用于特定条件下的CO₂腐蚀过程，控制CO₂腐蚀现象的确切机制仍然存在争论。一般认为CO₂腐蚀机理如下。

（1）CO_2（g） ↔ CO_2（aq）

（2）CO_2（aq） + H₂O_（l） ↔ H₂CO_3（aq）

（3）H₂CO_3（aq） + e^- → H⁺_（aq） + HCO^-_3（aq）（pH 4~6）

（4）HCO^-_3（aq） + e^- → H⁺_（aq） + CO^2-_3（aq）（pH ≥ 6）

（5）2H⁺_（aq） + 2 e^- → H_2（g）（pH < 4）

（6）Fe²⁺_（aq） + CO^2-_3（aq） → FeCO_3（s）

FeCO_3（s）在钢表面不断沉积形成保护层，从而在一定程度上减缓腐蚀速度，但是在实际生产工况中，复杂的环境因素下腐蚀产物层并不稳定，易形成疏松结构，造成局部腐蚀引发管道穿孔，尤其是在生产水中含Cl^-的工况下，这种腐蚀更加危险^[15]。

3 高温CO₂缓蚀剂的种类

3.1 咪唑啉类高温缓蚀剂

咪唑啉是一种N杂环有机化合物，由一个含氮五元环、亲水性侧链R₂以及较长的疏水烷基链R₁组成，基本结构如图2所示。咪唑啉分子可以通过其五元环上的N原子和钢表面Fe原子空轨道配位键合，疏水烷基链延伸到溶液中形成疏水屏障，隔离金属基体和腐蚀介质，以阻碍腐蚀的发生，而亲水性侧链可以改善咪唑啉分子的溶解性，适应不同的工况环境。自20世纪40年代以来，基于咪唑啉结构的低温CO₂缓蚀剂已经得到认可，应用最为广泛。

Jovancicevic等^[16]研究了高温下烃链长度对咪唑啉衍生物抑制行为的影响，在150 ℃，15 psi的CO₂分压和6000 r/min的转速下，50 mg/L的咪唑啉可以将C1018钢的腐蚀速率降低到0.0508 mm/a。咪唑啉类化合物的缓蚀效率随烷基链长度的增加而增加。较长的烷基链有利于形成更大、更稳定的片层胶束，与钢表面表现出更强的相互作用。这一发现为咪唑啉类化合物在高温CO₂腐蚀环境中的应用提供了理论依据。

Swidzinski等^[17]报道了一种基于咪唑啉的CO₂缓蚀剂在多相流环中作用于C1018碳钢，以了解气体流速对缓蚀剂性能的影响。在95 ℃、0.8 MPa CO₂分压下，盐水-油混合物的流速可达25 m/s，200 mg/L的咪唑啉缓蚀剂的性能随流速的增加而提高。在23 m/s下的腐蚀速率为1.143 mm/a，而在15 m/s下的腐蚀速率为1.7018 mm/a。随着时间的推移，抑制剂的效果也更好。咪唑啉可以立即吸附在钢表面形成一层保护膜，这表明在注入缓蚀剂后，腐蚀速度立即降低。当缓蚀剂浓度约为100 mg/L时，在23 m/s的气速下，腐蚀速率小于0.0508 mm/a，缓蚀效率为96%。这一研究揭示了咪唑啉在动态流体环境中的适应性与高效性。

Yang等^[18]发现Gemini咪唑啉对高温CO₂腐蚀也有良好的抑制效果。在500 mg/L的浓度下，研究人员进行了气泡烧杯试验，结果表明Gemini咪唑啉在100 ℃的盐水溶液中，15 psi的CO₂分压下，对C1018碳钢的腐蚀速率为0.05 mm/a，显示出良好的高温缓蚀能力。此类双分子结构通过增加分子间作用力，增强了其在金属表面的吸附稳定性，是咪唑啉结构优化的重要方向之一。

韩敏娜等^[19]开发了一种硫脲基二聚酸咪唑啉高温固体缓蚀剂，通过正交试验优化主剂合成条件，针对N80钢，使用高压反应釜进行动态挂片失重实验，在主剂浓度50 mg/L，温度90 ℃、CO₂分压0.58 MPa实验条件下缓蚀率为85.4%。由此制备的固体缓蚀剂在榆林气田进行了为期半年的现场试验，缓蚀剂的缓蚀率在88.6%以上，符合该气田的高温腐蚀环境要求，显示出良好的应用前景。

陈展等^[20]制备了糠酸咪唑啉油酸酰胺、糠酸咪唑啉月桂酸酰胺和噻吩咪唑啉硫脲，采用了长疏水链提高疏水性，在原本的咪唑基础上增加的多个N原子、酰胺官能团以及硫脲成分均提高其在碳钢表面的吸附位点。缓蚀结果显示在120 ℃、1 MPa CO₂的3% NaCl溶液中，三种缓蚀剂在浓度100 mg/L时对N80钢的静态缓蚀率分别为77.98%、67.47%、86.75%，这表明通过功能化修饰，咪唑啉的缓蚀性能可在高温和高盐环境下得到进一步提升。

Li等^[21]探究了咪唑啉和硫脲的缓蚀协同作用，采用电化学阻抗谱研究碳钢在模拟溶液中的腐蚀行为（图3）。两种缓蚀剂的协同作用显著降低了Cl^-和S^2-等腐蚀性阴离子向钢材表面的迁移，从而减缓了点蚀过程。结果表明，复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀率最高达95.67%，均优于咪唑啉或硫脲单独使用，充分证明了咪唑啉与硫脲的缓蚀协同作用，为咪唑啉类缓蚀剂的多功能化提供了新思路。

Lei等^[22]以脂肪酸、邻苯二胺和1，6-二氯己烷为原料合成了一种新型双苯并咪唑衍生物，与表面活性剂AEO-5进行复配，得到了缓蚀性能优异的复合型缓蚀剂。在80 ℃、0.4 MPa的1% NaCl溶液中添加100 mg/L的缓蚀剂分别进行挂片失重实验和动电位极化曲线测试，缓蚀率为90.12%和98%。腐蚀形貌分析表明，该缓蚀剂能有效吸附在N80碳钢表面，形成致密均匀的阻挡层。该阻挡层有效地阻止了腐蚀介质对N80碳钢基体的侵蚀。

Borko等^[23]报道了油酸咪唑啉和CeCl₃在饱和CO₂盐溶液中对AISI 1018碳钢有缓蚀协同作用。大多数测试方法表明，15 mg/L的油酸咪唑啉和15 mg/L的CeCl₃混合物具有最低的腐蚀速率（0.03~0.05 mm/a）和最高的缓蚀效率（94.92%~97.94%）。其中油酸咪唑啉通过物理吸附和化学键合在钢表面形成多孔膜层，CeCl₃在腐蚀过程中转化为碳酸铈填充到了膜层孔隙当中，从而使缓蚀剂分子形成的保护膜更加致密。此外，Pejic等^[24]同样探索了无机-有机缓蚀剂的协同机制，将半胱氨酸与CeCl₃结合，制备出一种新型绿色缓蚀剂，该体系在AA7049铝合金的腐蚀防护中展现出良好的应用效果。上述研究结果不仅验证了无机盐与有机缓蚀剂之间的协同效应，也为开发高效、环保的缓蚀剂体系提供了新的研究思路和技术路径。

唐泽玮等^[25]研发的一种由苯甲酸硫脲基咪唑及磷酸酯基咪唑啉、喹啉季铵盐和聚环氧琥珀酸盐为主要成分构成的缓蚀阻垢剂CQ-HS在超临界CO₂环境（80 ℃，CO₂分压9 MPa）中可显著提升碳钢自腐蚀电位并抑制腐蚀进程：添加200 mg/L时腐蚀速率降至0.076 mm/a以下；当CO₂分压≤3.0 MPa时，100 mg/L剂量即可进一步将腐蚀速率控制至0.068 mm/a。该药剂在油田采出水中对硫酸钡锶垢同样表现出高效阻垢性能，现场应用中200 mg/L剂量下阻垢率达80%以上，成功实现缓蚀-阻垢协同功能。值得注意的是，噻二唑衍生物^[26]、嘧啶衍生物^[27]等含硫有机化合物在同类超临界CO₂环境中亦被证实具有优异的缓蚀特性。

Peng等^[28]报道了一种新型咪唑啉衍生物缓蚀剂（CDA-OI），它是由油酸咪唑啉（OI）经双（羧甲基）三硫代碳酸酯（CDA）修饰而成，合成路线如图4所示。通过电化学测试、表面分析和CO₂环境下的失重测试，评价了CDA-OI对碳钢的缓蚀效果。结果表明，CDA-OI的抑制性能显著提高。在超临界CO₂条件（8 MPa CO₂、90 ℃、1.5 m/s）下，碳钢的腐蚀速率仅为0.0791 mm/a，CDA-OI （0.35 mmol/L）的缓蚀效率达到99.67%，缓蚀效果显著。进一步的量子化学计算揭示了CDA-OI分子具有多个潜在的吸附位点，有利于通过亲电或亲核反应机制与钢表面形成稳定的配位键或反键。结合第一性原理计算结果，可以确认CDA-OI分子中的咪唑啉环和五元杂环分别通过N原子和S原子与碳钢表面发生化学吸附，从而实现高效的腐蚀防护。该研究的创新之处在于通过分子结构设计引入含硫杂环，不仅增强了咪唑啉类缓蚀剂的吸附能力，还拓展了其在超临界CO₂腐蚀环境中的应用潜力，为开发高效、环保的缓蚀剂提供了新的思路和理论依据。

近年来，咪唑啉类高温缓蚀剂在结构设计与功能拓展方面取得了诸多创新进展。首先，通过延长疏水烷基链或引入双咪唑啉结构（如Gemini咪唑啉），显著增强了缓蚀剂分子在金属表面的吸附能力与膜层稳定性，从而提升了其在高温环境下的缓蚀效率^[18]。其次，功能化修饰成为研究热点，如在咪唑啉结构中引入硫脲、酰胺、噻吩等官能团^[19-20]，不仅增加了与金属表面的相互作用位点，还改善了其在高盐、高酸性等复杂介质中的溶解性与分散性。此外，咪唑啉与其他缓蚀剂成分（如CeCl₃、硫脲等）的复合使用，展现出显著的协同效应，有效抑制了点蚀和均匀腐蚀的共同发生^[23]。形态上的创新也值得关注，例如开发咪唑啉类固体缓蚀剂，解决了传统液态缓蚀剂在高温下易挥发、难稳定存在的问题，拓展了其在极端工况中的应用潜力^[19]。这些结构与功能上的改进为咪唑啉类缓蚀剂在高温高压CO₂腐蚀环境中的实际应用奠定了坚实基础。

上述结构优化、功能复合与形态创新显著提升了咪唑啉类缓蚀剂在高温CO₂腐蚀环境中的性能与适用性。然而，随着油气资源开发环境日益向深井、高压气田等高温高压工况拓展，咪唑啉类缓蚀剂在极端条件下的性能稳定性、膜层耐久性以及对实际流体动力环境的适应性仍面临挑战。未来研究应聚焦于更高温度（>150 °C）和更高CO₂分压（>1 MPa）条件下的缓蚀剂行为，系统评估其在高温下的热分解趋势、吸附动力学及膜层结构演变。同时，亟需开展在实际流体动力湍流环境中的实验研究，探索缓蚀剂在高流速、多相流等动态条件下的吸附机制及其膜层对抗水动力侵蚀的能力。此外，结合分子模拟、表面表征与电化学技术，深入解析缓蚀剂分子在高温、高压及复杂介质中的界面作用机制，将为开发具有更高热稳定性、更强吸附能力与更优抗冲刷性能的新型咪唑啉类缓蚀剂提供理论支撑与技术路径，进一步推动其在油气工业高温CO₂腐蚀防护中的高效应用。

3.2 季铵盐类高温缓蚀剂

季铵盐类缓蚀剂是另一类重要的成膜吸附型CO₂缓蚀剂。与咪唑啉类化合物相似，季铵盐类化合物的N作为吸附到钢表面的活性中心，烷基链延伸到溶液中形成疏水层，以排斥腐蚀介质的进入。与咪唑啉类缓蚀剂相比，它们是更便宜、更实惠的成膜抑制剂，成盐后其水溶性更好。

尹成先等^[29]以不同的二羧酸和二乙烯三胺为原料合成了一类双环咪唑啉季铵盐，其中以二聚酸为原料合成的咪唑啉季铵盐缓蚀效果最好。以N80钢为试验材料，采用动态高温高压釜进行挂片失重实验，该缓蚀剂在120 ℃高温，转速60 r/min，饱和CO₂腐蚀介质中缓蚀率可达80%以上。首次通过双环结构设计增强咪唑啉季铵盐的分子稳定性，显著提升其在120 ℃高温CO₂腐蚀环境中的缓蚀效率。

李继勇等^[30]以低成本原料（油酸、二乙烯三胺、二氯甲烷）合成了咪唑啉季铵盐，并通过与硫脲基团反应制得硫脲基咪唑啉季铵盐（S-WM）。在高温（90 ℃）、高矿化度的油田模拟水环境中，当缓蚀剂S-WM添加量为1000 mg/L时，能在金属表面形成致密保护膜，使缓蚀效率达91%。该缓蚀剂以抑制阳极反应为主，可有效解决传统咪唑啉缓蚀剂在高温、高矿化度等苛刻开采环境中成膜性差、缓蚀效果不足的问题，显著提升金属的腐蚀防护性能。

刘冬梅等^[31]研究了一种咪唑啉季铵盐缓蚀剂，通过创新复配体系（碘化钾+甲基丁炔醇）显著提升耐高温性能，在温度170 ℃，CO₂分压2 MPa，浓度100 mg/L下对Q235钢材的缓蚀率为83.5%；当浓度增至575 mg/L并在200 ℃极端工况下，对不同钢材均起到良好的保护作用。热力学分析表明该缓蚀剂符合Langmuir吸附等温式，△G<0，其创新点在于通过强化学吸附形成耐高温隔离膜，解决了传统缓蚀剂在高温高压CO₂环境中失效的技术瓶颈。

王虎等^[32]开发了咪唑啉季铵盐、喹啉季铵盐和吡啶季铵盐三种缓蚀剂，利用咪唑啉环、喹啉环、吡啶环的双键及N杂原子作为吸附位点，季铵盐的高水溶性发挥缓蚀作用，于90 ℃下模拟油气田的环境下N80钢的电化学行为，三种季铵盐的最佳缓蚀率分别为87.7%、63.2%和54.7%，120 ℃时喹啉季铵盐的缓蚀率最高，为53.8%，揭示了杂环结构对高温缓蚀性能的关键调控机制。

刘寒梅等^[33]制备了一种咪唑啉季铵盐缓蚀剂，通过电化学方法、形貌表征以及元素分析研究了N80钢在高温高压环境下的缓蚀行为。在温度150 ℃，总压4 MPa，CO₂分压2 MPa，缓蚀剂浓度10 mg/L的实验条件下测试缓蚀效果，实验结果表明48 h的缓蚀率最高，为97.3%，且在72 h内仍有高的缓蚀率，同等条件下将该缓蚀剂与硫脲（TU）按5∶1复配后缓蚀率最高可达99.5%。结合SEM/EDS表征揭示了TU诱导的双层膜协同机制：硫脲分子优先吸附形成底层膜，季铵盐分子定向组装为上层膜，这种创新结构使腐蚀电流密度显著降低。

季铵盐类缓蚀剂在高温高压CO₂环境中的协同作用研究表明，通过硫脲（TU）等增效剂优先吸附形成致密底层膜，季铵盐分子定向组装疏水上层膜的双层结构，可实现缓蚀性能提高^[33]；其本质是增效剂填补季铵盐分子间隙增强膜层致密性，而杂环季铵盐（咪唑啉/喹啉/吡啶）通过N杂原子提供主吸附位点^[32]，二者形成吸附能叠加与空间互补，使复配体系在150~170 ℃高温下仍保持95%以上缓蚀效率。未来需聚焦多元增效剂协同吸附动力学、200 ℃以上分子结构设计及膜层自修复机制研究，以解决超高温环境防护的技术挑战。

3.3 天然提取物类高温缓蚀剂

天然提取物类缓蚀剂分子中通常富含氧（O）、氮（N）等电负性较强的原子，这些原子能够通过配位作用在金属表面形成吸附膜，从而有效抑制金属的腐蚀过程。与传统缓蚀剂相比，天然提取物具有良好的生物可降解性，易于处理，对生态环境的潜在危害较小，因此被视为一种环境友好的替代方案。然而，由于大多数天然提取物的热稳定性较差，在高温（如CO₂腐蚀体系中常见的高温工况）下容易发生结构破坏或性能下降，导致其在高温环境中的应用研究相对较少。

Zhao等^[34]使用柠檬醛和肉桂醛合成了两种席夫碱类壳聚糖衍生物CHC和CAHC，作为针对P110钢的CO₂绿色缓蚀剂，采用电化学方法和失重法测试缓蚀率并通过SEM-EDS、原子力显微镜（AFM）等分析方法研究其缓蚀机理（图5）。在温度为80 ℃的CO₂饱和溶液中研究缓蚀剂浓度0~100 mg/L的缓蚀效果，动电位极化分析得出CHC和CAHC浓度为100 mg/L时缓蚀效率最高，分别为85.55%和93.44%；电化学阻抗谱（EIS）试验中浓度100 mg/L时CHC和CAHC的电荷转移阻抗（R_ct）值最大，缓蚀率分别为87.97%和93.95%；失重实验中两种缓蚀剂抑制腐蚀的能力随浓度增加而增强，100 mg/L时达到最大，缓蚀率分别为82.14%和89.67%。SEM-EDS表征可以看到加入缓蚀剂后金属表面的生成的腐蚀产物明显减少，AFM的三维表面图和表面粗糙度图像显示空白组钢片比缓蚀组钢片的表面高度低100 nm，加入CHC和CAHC后的表面高度差分别为80和45 nm，所有实验结果一致证明CAHC缓蚀性能优于CHC。

张宇等^[35]采用天然大分子壳寡糖、缩水甘油三甲基氯化铵、苯甲醛为原料合成了一种壳聚糖衍生物缓蚀剂，在温度140 ℃，总压15 MPa，H₂S分压1 MPa，CO₂分压5 MPa实验条件下研究温度、时间以及反应物质量比对产物缓蚀率的影响并确定了最佳反应条件。采用自制的高温高压反应器对P110钢进行挂片失重实验，该缓蚀剂浓度从30 mg/L增加到100 mg/L时，缓蚀率持续提高，最高为85.62%。SEM和AFM分析可以看到该缓蚀剂具有良好的缓蚀效果，加入缓蚀剂后钢材表面接触角显著增加，膜层疏水性增强，更有利于缓解腐蚀。经计算，缓蚀剂分子在钢材表面的吸附满足Langmuir吸附等温式，且为自发进行的化学吸附，相较于物理吸附更加牢固，极化曲线测试结果为偏阴极的混合型缓蚀剂。

Reyes-Dorantes等以粗米糠油为原料，合成脂肪酰胺型缓蚀剂。采用实时腐蚀监测和动电位极化曲线等电化学技术在X70钢上评估了脂肪酰胺的缓蚀能力^[36]。含有3.5% NaCl的CO₂饱和溶液作为腐蚀介质在三种温度（30、50和70 ℃）和不同浓度的抑制剂（0、5、10、25、50和100 mg/L）下使用，结果表明在所有测试温度下都起到了缓蚀作用且最佳抑制剂浓度的缓蚀率至少为95%。

Pustaj等^[37]研究了N80碳钢在25 ℃和65 ℃下，橄榄叶提取物在含3% NaCl + 0.01% NaHCO₃+ 0.01% CaCO₃的CO₂饱和水溶液中的缓蚀行为。在动态条件下（300 r/min）对抑制剂加入三种不同浓度（100、200和300 mg/L）的缓蚀剂进行测试，25 ℃和65 ℃下的缓蚀率分别为98%和94%。研究发现，缓蚀剂的加入可以显著提高极化电阻值，样品表面形成了致密的保护层，没有空隙或其他缺陷。

Zhao等^[38]分别研究了小檗碱和黄连提取物的抑制作用，然后与增效剂硫脲复配进行研究。实验以L360碳钢为材料，浸泡在3% NaCl的CO₂饱和溶液中，温度为60 ℃。小檗碱以3种不同的浓度（10、50和100 mg/L）进行测试，黄连也以3种不同浓度（10、30和50 mg/L）进行了试验，以50 mg/L的黄连与10 mg/L的硫脲复配缓蚀率可达95%，与小檗碱和硫脲复配相比缓蚀效果更好。

Abbasov等^[39]研究了硝化棉籽油的合成工艺及其在CO₂腐蚀体系中的缓蚀性能。在50 ℃恒温条件及0.9 bar体系压力下，以含1% NaCl的模拟腐蚀介质为研究体系，通过5 h连续监测，评估了该化合物在CO₂饱和环境下对S1018碳钢的腐蚀防护效果。实验结果显示，硝化棉籽油在测试浓度范围内均展现出优异的缓蚀性能，其中当添加量达到100 mg/L时，电化学测试数据表明其最高缓蚀效率达到98.8%。机理分析进一步证实，该化合物属于混合型缓蚀剂，通过物理化学吸附机制同时抑制金属阳极溶解和阴极析氢反应。

天然提取物类缓蚀剂的性能研究大多是在较低温度和常压条件下进行的，高温高压下可能会导致生物活性丧失或结构分解，如何在高温条件下保持活性是开发天然提取物类高温CO₂缓蚀剂的关键。

4 含S环境下的高温缓蚀剂

在实际油气开采过程中，除了CO₂引起的腐蚀外，地层水中可能含有H₂S、Cl^-、S²^-等侵蚀性阴离子，同时地层的高温高压环境进一步加剧了腐蚀的复杂性。CO₂和H₂S共存的腐蚀机制不同于单一CO₂腐蚀，其表现出更强的局部腐蚀倾向（如点蚀），因此开发适用于此类环境的高效缓蚀剂具有重要的现实意义和工程价值。Ren等^[40]利用电化学测量技术、X射线衍射和扫描电镜研究了N80管钢在含氯化物的CO₂和H₂S溶液中在100 ℃温度下的腐蚀行为。当加入非常小的H₂S分压时，就会发生CO₂腐蚀，在此条件下，腐蚀均匀，而添加的H₂S只是加速了腐蚀速度。当H₂S分压增加到0.01 MPa时，以酸性腐蚀为主，总体腐蚀速率迅速下降，但出现了严重的点蚀。因此，研发针对高温高压含CO₂/H₂S工况的缓蚀剂十分必要。

杨明地等^[41]成功研发了一种含氟咪唑啉类缓蚀剂，并通过静态挂片实验对其在高温腐蚀环境下的性能进行了系统评估。实验中，在150 ℃的条件下，向体系中通入含有H₂S、CO₂、CH₄和C₂H₆的混合腐蚀气体，直至达到饱和状态。结果表明，当缓蚀剂浓度为800 mg/L时，其对N80钢的缓蚀效率高达92.9%。进一步研究表明，该缓蚀剂的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型，说明其在金属表面可能以单分子层形式吸附，具有良好的缓蚀性能和稳定性。

曾文广等^[42]合成了一种含氟癸酸咪唑啉缓蚀剂，通过正交实验优化了原料配比、温度、时间三个因素的反应条件，采用失重法在高温高压反应釜中使用P110钢材进行挂片实验，在温度150 ℃，压力5 MPa，H₂S分压0.9 MPa，CO₂分压0.2 MPa实验条件下，测试缓蚀剂浓度从20到120 mg/L的缓蚀效果，分析数据并综合考量，缓蚀剂用量为80 mg/L时获得最佳效果，缓蚀率达92.99%。该研究创新性地引入氟元素和癸酸长链基团，提升了缓蚀剂在复杂腐蚀条件下的吸附能力与防护效率；实验设计贴近实际工况，方法系统可靠，具有良好的应用前景与研究价值。

曾文广等^[43]将咪唑啉缓蚀剂、喹啉季铵盐缓蚀剂、曼尼希碱缓蚀剂按比例混合，与碘化钾复配得到复合缓蚀剂。在140 ℃，压力5 MPa，H₂S分压0.9 MPa，CO₂分压0.2 MPa实验条件下使用磁力驱动高温高压反应釜进行挂片失重实验，将市售咪唑啉缓蚀剂与复合缓蚀剂对比测试其对P110钢的缓蚀效果。该复合缓蚀剂对均匀腐蚀和点蚀的缓蚀率都可以达到90%以上，通过表面形貌研究、极化曲线测试、阻抗谱测试均表明其缓蚀性能比市售咪唑啉缓蚀剂效果更好。该研究通过多组分缓蚀剂的协同复配与碘化钾的引入，显著提升了缓蚀效率和稳定性；同时结合多种表征手段，方法系统全面，数据更具说服力，体现了研究设计的创新性与实用性。

Zhang等^[44]研究了硫脲（TU）、L-半胱氨酸（CYS）、十二烷基磺酸钠（SDS）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、N-苄基氯化吡啶（BPC）和咪唑啉季铵盐（IAS）在CO₂饱和与CO₂/H₂S共存盐水溶液中的缓蚀性能。实验结果表明，在CO₂环境中，TU、CYS和SDS表现出良好的缓蚀效果；然而在CO₂/H₂S共存体系中，其性能显著下降。相比之下，阳离子型缓蚀剂TTAB、BPC和IAS在CO₂/H₂S环境中仍具有优异的抑制能力，推测其优异性能源于阳离子与HS^-之间的较强相互作用。该研究通过对比不同类型缓蚀剂在不同腐蚀环境下的表现，揭示了阳离子缓蚀剂在CO₂/H₂S共存体系中的优势，结合多种分子结构分析，方法系统且具有创新性，为缓蚀剂的筛选与设计提供了参考依据。

姜为民等^[45]开发了一种由咪唑啉类缓蚀剂与炔氧甲基胺类缓蚀剂复配而成的复合缓蚀剂，适用于高温、高硫、高矿化度的复杂油田环境。在90 ℃、X65钢材、硫化物浓度500 mg/L的实验条件下，通过静态挂片失重实验筛选出多乙烯多胺、油酸和氯化苄作为反应原料，并利用正交试验优化合成工艺，分别制备了咪唑啉缓蚀剂与炔氧甲基胺缓蚀剂。实验表明，当二者以3∶1比例复配并添加乳化分散剂时，缓蚀性能最佳，静态缓蚀率达93.50%，动态缓蚀率为95.12%。该复合缓蚀剂已在伊拉克巴德拉油田进行现场应用，运行效果良好，满足实际生产需求。该研究创新性地结合咪唑啉与炔氧甲基胺两类缓蚀剂的优势，通过正交试验优化合成工艺并确定最佳复配比例，提升了缓蚀剂在恶劣环境下的综合性能；同时，引入乳化分散剂改善其分散性，增强了实际应用效果，具有较强的工程适用性和研究价值。

在含S环境下的高温CO₂缓蚀剂研究中，多个创新点值得关注。首先，研究者通过引入氟元素和癸酸长链基团，显著增强了缓蚀剂在高温高压条件下的吸附能力和防护效率，提高了其在复杂腐蚀介质中的稳定性^[41]。其次，采用多组分缓蚀剂的协同复配策略，结合咪唑啉、喹啉季铵盐、曼尼希碱等不同类型的缓蚀剂，有效提升了对均匀腐蚀和点蚀的双重抑制能力^[43]。此外，通过正交实验优化原料配比及反应条件，进一步提高了缓蚀剂的合成效率与性能一致性^[42]。部分研究还引入了乳化分散剂，改善了缓蚀剂在高矿化度环境中的分散性和应用效果^[45]。最后，研究中广泛采用了表面形貌分析、极化曲线测试、阻抗谱等多手段表征方法，系统评估缓蚀剂性能，增强了实验数据的可靠性和研究的科学性。这些创新点不仅推动了缓蚀剂性能的提升，也为实际油气开采中的腐蚀防护提供了有效的理论依据和工程解决方案。

尽管近年来CO₂和H₂S共存环境下的油气井腐蚀问题逐渐受到关注，但相较于单一气体环境，该领域的系统研究仍相对较少。CO₂腐蚀主要通过酸性环境促进金属表面氧化反应，而H₂S则可能引发硫化物沉积、局部腐蚀及微生物腐蚀等复杂机制^[46-48]，二者共同作用下的腐蚀行为更具挑战性。尽管已有部分研究聚焦于该混合环境中缓蚀剂的应用，如咪唑啉类、有机胺类及季铵盐类缓蚀剂的开发与性能评估，但关于其作用机制的深入探讨仍显不足，特别是缓蚀剂在金属表面的吸附行为、膜形成过程及其在复杂工况下的稳定性等问题尚未得到充分揭示。此外，随着腐蚀环境的日益恶劣，缓蚀剂的多功能性（如抑菌、阻垢、抗硫化物沉积等）也逐渐成为研究热点，然而相关研究仍处于初步阶段，缺乏系统性总结与机制分析。因此，有必要加强对CO₂/H₂S共存腐蚀体系的基础研究，同时深入探讨缓蚀剂的多效协同机制，以期为实际工程中腐蚀控制策略的制定与优化提供理论支撑。

5 结论与展望

CO₂腐蚀是油气行业面临的严峻挑战，如今，能够承受井下高温高压条件的缓蚀剂还未实现商业化，制约着油田的发展。本文介绍了碳钢的高温CO₂腐蚀机理，综述了国内外针对高温CO₂以及高S环境下缓蚀剂的研究，主要包含咪唑啉类、季铵盐类、天然提取物类等缓蚀剂。然而，它们通常在温度低于200 ℃和CO₂分压低于10000 psi的情况下进行研究，在更高温度的缓蚀剂方面仍然存在大量的知识空白。

根据目前国内外对碳钢的高温CO₂缓蚀剂的研究现状，提出了高温CO₂缓蚀剂的发展方向。首先，可进行智能材料类响应型缓蚀剂的开发，比如设计温度敏感的响应型缓蚀剂，温度升高触发智能材料自组装行为或发生其他反应，能够构建快速修复能力的自适应保护膜。其次，进行多参量耦合机理研究，基于密度泛函理论及分子动力学模拟，构建高温下原子级腐蚀界面模型，明确高温腐蚀机制。更重要的是，进行高通量筛选与机器学习优化，将已报道的高温缓蚀剂建立腐蚀动力学数据库，使用随机森林等算法构建三维预测模型，通过模型指导缓蚀剂分子的设计，通过理论计算可进行更精准的分子设计，有望得到强吸附剂高性能的缓蚀剂。最后，能够耐超临界CO₂腐蚀的缓蚀剂分子研究尚不成熟，还有很长的路要走。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Teodoriu C, Bello O. J. Petrol. Sci. Eng., 2020, 187: 106736.

[2]	Gu L, Ding J H, Yu H B. Prog. Chem., 2016, 28(5): 737

[3]	(顾林, 丁纪恒, 余海斌. 化学进展, 2016, 28(5): 737).

[4]	Hou B R, Xu B S, Xu H B. The cost of corrosion in China. Beijing: Science Press, 2017

[5]	(侯保荣, 徐滨士, 徐惠彬. 中国腐蚀成本. 北京: 科学出版社, 2017).

[6]	Ikeda A, Mukai S, Ueda M. Corrosion, 1985, 41(4): 185.

[7]	Yang X G, Chen S H, Ma H Y, Quan Z L, Li D G. Prog. Chem., 2003, 15(2): 123

[8]	(杨学耕, 陈慎豪, 马厚义, 全贞兰, 李德刚. 化学进展, 2003, 15(2): 123).

[9]	Khaled K F. Electrochim. Acta, 2003, 48(17): 2493.

[10]	Zhang Q H, Hou B S, Li Y Y, Lei Y, Wang X, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2021, 189: 109596.

[11]	Zheng Z Q, Hu J Y, Eliaz N, Zhou L, Yuan X, Zhong X K. Corros. Sci., 2022, 194: 109930.

[12]	Obot I B, Onyeachu I B, Umoren S A. Corros. Sci., 2019, 159: 108140.

[13]	Amir S, Evgeny B, Trevor L. J. Petrol. Sci. Eng., 2022, 208: 109235.

[14]	Nesic S, Lee K J, Ruzic V. Corrosion, 2002, 58: 1.

[15]	Crolet J L, Bonis M R. Corrosion, 1983, 39(2): 39.

[16]	De Waard C, Milliams D E. Corrosion, 1975, 31(5): 177.

[17]	Sun W, Nešić S. Corrosion, 2008, 64(4): 334.

[18]	Obot I B, Onyeachu I B, Umoren S A, Quraishi M A, Sorour A A, Chen T, Aljeaban N, Wang Q W. J. Petrol. Sci. Eng., 2020, 185: 106469.

[19]	Jovancicevic V, Ramachandran S, Prince P. Corrosion, 1999, 55(5): 449.

[20]	Swidzinski M, Fu B, Kelly A. P&GJ., 2000, 71.

[21]	Yang J, Jovancicevic V. US0181867, 2009.

[22]	Han M N, Yu H J, Zhou J M. Guangzhou Chem. Ind., 2016, 44(19): 159

[23]	(韩敏娜, 于洪江, 周建猛. 广州化工, 2016, 44(19): 159).

[24]	Chen Z, Ahmed A F, Chen T Q. J. Mol. Liquids., 2021, 332: 115852.

[25]	Li S J, Wang Z K, He H X, Wu P F. Int. J. Electrochem. Sci., 2023, 18(7): 100194.

[26]	Lei Y, Dou R, Zhu H R, Zhao Y G, Zhou L, Peng H P, Yu P F. J. Mol. Struct., 2025, 1322: 140499.

[27]	Borko T, Bilić G, Žbulj K, Otmačić Ćurković H. Coatings, 2025, 15(1): 93.

[28]	Pejic J N, Jegdic B V, Radojkovic B M. Corros. Sci., 2022, 209: 110815.

[29]	Tang Z W, Mu L J, Zhou Z P, Huang W, Fan X L, Zhou P, He M, Li M X. Oilfield Chem., 2019, 36(3): 472

[30]	(唐泽玮, 慕立俊, 周志平, 黄伟, 范希良, 周佩, 何淼, 李明星. 油田化学, 2019, 36(3): 472).

[31]	Li Y Y, Jiang Z N, Wang X, Zeng X Q, Dong C F, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2022, 209: 110695.

[32]	Hou B S, Zhang Q H, Li Y Y, Zhu G Y, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2020, 164: 108334.

[33]	Peng S Y, Jiang Z N, Li Y R, Dong C F, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2025, 245: 112663.

[34]	Yin C X, Ruan L H, Ding W C, Lan X Z, Feng Y R, Bai Z Q. Mater. Prot., 2006, 39(2): 1

[35]	(尹成先, 阮林华, 丁万成, 兰新哲, 冯耀荣, 白真权. 材料保护, 2006, 39(2): 1).

[36]	Li J Y, Zhao J Q, Shao H Y, Zhang Y Z, Dong J, Xia L Y, Hu S Q. Oilfield Chem., 2021, 38(1): 152

[37]	(李继勇, 赵俊桥, 邵红云, 张云芝, 董洁, 夏凌燕, 胡松青. 油田化学, 2021, 38(1): 152).

[38]	Liu D M. J. Xi'an Shiyou Univ. Nat. Sci. Ed., 2020, 35(6): 65

[39]	(刘冬梅. 西安石油大学学报(自然科学版), 2020, 35(6): 65).

[40]	Wang H, Xiao B W, Xu J K, Xie J, Cui H L, Duan M. Corros. Prot. Petrochem. Ind., 2020, 37(1): 8

[41]	(王虎, 肖博文, 许家科, 谢娟, 崔海龙, 段明. 石油化工腐蚀与防护, 2020, 37(1): 8).

[42]	Liu H M, Zhang T, Song J T. Contemp. Chem. Ind., 2022, 51(3): 585

[43]	(刘寒梅, 张通, 宋建涛. 当代化工, 2022, 51(3): 585).

[44]	Zhao Q, Guo J X, Cui G D, Han T, Wu Y H. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2020, 194: 111150.

[45]	Zhang Y, Guo J X, Yang J Q. Fine Chem., 2019, 36(11): 2309

[46]	(张宇, 郭继香, 杨矞琦. 精细化工, 2019, 36(11): 2309).

[47]	Reyes-Dorantes E J, Zuñiga-Díaz A, J. Chem., 2017, 14: 2871034.

[48]	Pustaj G, Kapor F, Jakovljević S. Mater. Und Werkstofftech., 2017, 48(2): 122.

[49]	Zhao J M, Duan H B, Jiang R J. Int. J. Electrochem. Sci., 2015, 10(3): 2716.

[50]	Abbasov V M, Mammadov E A, Dadashova N K, Mursalov N I, Aghamaliyeva D B, Mammadov A M. Proc. Petrochem. Oil Ref., 2024(3): 631.

[51]	Ren C Q, Zhu M, Du L, Chen J B, Zeng D Z, Hu J Y, Shi T H. Int. J. Electrochem. Sci., 2015, 10(5): 4029.

[52]	Yang M D, Sun L J, Jiang L H. China Petrol. Chem. Stand. Qual., 2013, 33(11): 37

[53]	(杨明地, 孙琳钧, 蒋立宏. 中国石油和化工标准与质量, 2013, 33(11): 37).

[54]	Zeng W G, Li F, Hu G Q. Appl. Chem. Ind., 2020, 49(2): 57

[55]	(曾文广, 李芳, 胡广强. 应用化工, 2020, 49(2): 57).

[56]	Zeng W G, Li F, Hu G Q, Guo Y J, Zhang J J, Liu B. Saf. Health Environ., 2020, 20(10): 34

[57]	(曾文广, 李芳, 胡广强, 郭玉洁, 张江江, 刘斌. 安全、健康和环境, 2020, 20(10): 34).

[58]	Zhang C, Zahedi Asl V, Lu Y, Zhao J M. Corros. Eng. Sci. Technol., 2020, 55(7): 531.

[59]	Jiang W M. Petrol. Eng. Constr., 2021, 47(4): 34

[60]	(姜为民. 石油工程建设, 2021, 47(4): 34).

[61]	Li Z, Yuan X Y, Sun M Y. Corros. Sci., 2022, 204: 110390.

[62]	Li Z, Ju C X, Du K C. Corros. Sci., 2025, 253: 112994.

[63]	Wang J L, Zhang T S, Zhang X X. J. Mater. Sci. Technol., 2020, 43: 14.

[1]	Teodoriu C, Bello O. J. Petrol. Sci. Eng., 2020, 187: 106736.
[2]	Gu L, Ding J H, Yu H B. Prog. Chem., 2016, 28(5): 737
	(顾林, 丁纪恒, 余海斌. 化学进展, 2016, 28(5): 737).
[3]	Hou B R, Xu B S, Xu H B. The cost of corrosion in China. Beijing: Science Press, 2017
	(侯保荣, 徐滨士, 徐惠彬. 中国腐蚀成本. 北京: 科学出版社, 2017).
[4]	Ikeda A, Mukai S, Ueda M. Corrosion, 1985, 41(4): 185.
[5]	Yang X G, Chen S H, Ma H Y, Quan Z L, Li D G. Prog. Chem., 2003, 15(2): 123
	(杨学耕, 陈慎豪, 马厚义, 全贞兰, 李德刚. 化学进展, 2003, 15(2): 123).
[6]	Khaled K F. Electrochim. Acta, 2003, 48(17): 2493.
[7]	Zhang Q H, Hou B S, Li Y Y, Lei Y, Wang X, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2021, 189: 109596.
[8]	Zheng Z Q, Hu J Y, Eliaz N, Zhou L, Yuan X, Zhong X K. Corros. Sci., 2022, 194: 109930.
[9]	Obot I B, Onyeachu I B, Umoren S A. Corros. Sci., 2019, 159: 108140.
[10]	Amir S, Evgeny B, Trevor L. J. Petrol. Sci. Eng., 2022, 208: 109235.
[11]	Nesic S, Lee K J, Ruzic V. Corrosion, 2002, 58: 1.
[12]	Crolet J L, Bonis M R. Corrosion, 1983, 39(2): 39.
[13]	De Waard C, Milliams D E. Corrosion, 1975, 31(5): 177.
[14]	Sun W, Ne?i? S. Corrosion, 2008, 64(4): 334.
[15]	Obot I B, Onyeachu I B, Umoren S A, Quraishi M A, Sorour A A, Chen T, Aljeaban N, Wang Q W. J. Petrol. Sci. Eng., 2020, 185: 106469.
[16]	Jovancicevic V, Ramachandran S, Prince P. Corrosion, 1999, 55(5): 449.
[17]	Swidzinski M, Fu B, Kelly A. P&GJ., 2000, 71.
[18]	Yang J, Jovancicevic V. US0181867, 2009.
[19]	Han M N, Yu H J, Zhou J M. Guangzhou Chem. Ind., 2016, 44(19): 159
	(韩敏娜, 于洪江, 周建猛. 广州化工, 2016, 44(19): 159).
[20]	Chen Z, Ahmed A F, Chen T Q. J. Mol. Liquids., 2021, 332: 115852.
[21]	Li S J, Wang Z K, He H X, Wu P F. Int. J. Electrochem. Sci., 2023, 18(7): 100194.
[22]	Lei Y, Dou R, Zhu H R, Zhao Y G, Zhou L, Peng H P, Yu P F. J. Mol. Struct., 2025, 1322: 140499.
[23]	Borko T, Bili? G, ?bulj K, Otma?i? ?urkovi? H. Coatings, 2025, 15(1): 93.
[24]	Pejic J N, Jegdic B V, Radojkovic B M. Corros. Sci., 2022, 209: 110815.
[25]	Tang Z W, Mu L J, Zhou Z P, Huang W, Fan X L, Zhou P, He M, Li M X. Oilfield Chem., 2019, 36(3): 472
	(唐泽玮, 慕立俊, 周志平, 黄伟, 范希良, 周佩, 何淼, 李明星. 油田化学, 2019, 36(3): 472).
[26]	Li Y Y, Jiang Z N, Wang X, Zeng X Q, Dong C F, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2022, 209: 110695.
[27]	Hou B S, Zhang Q H, Li Y Y, Zhu G Y, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2020, 164: 108334.
[28]	Peng S Y, Jiang Z N, Li Y R, Dong C F, Liu H F, Zhang G A. Corros. Sci., 2025, 245: 112663.
[29]	Yin C X, Ruan L H, Ding W C, Lan X Z, Feng Y R, Bai Z Q. Mater. Prot., 2006, 39(2): 1
	(尹成先, 阮林华, 丁万成, 兰新哲, 冯耀荣, 白真权. 材料保护, 2006, 39(2): 1).
[30]	Li J Y, Zhao J Q, Shao H Y, Zhang Y Z, Dong J, Xia L Y, Hu S Q. Oilfield Chem., 2021, 38(1): 152
	(李继勇, 赵俊桥, 邵红云, 张云芝, 董洁, 夏凌燕, 胡松青. 油田化学, 2021, 38(1): 152).
[31]	Liu D M. J. Xi'an Shiyou Univ. Nat. Sci. Ed., 2020, 35(6): 65
	(刘冬梅. 西安石油大学学报(自然科学版), 2020, 35(6): 65).
[32]	Wang H, Xiao B W, Xu J K, Xie J, Cui H L, Duan M. Corros. Prot. Petrochem. Ind., 2020, 37(1): 8
	(王虎, 肖博文, 许家科, 谢娟, 崔海龙, 段明. 石油化工腐蚀与防护, 2020, 37(1): 8).
[33]	Liu H M, Zhang T, Song J T. Contemp. Chem. Ind., 2022, 51(3): 585
	(刘寒梅, 张通, 宋建涛. 当代化工, 2022, 51(3): 585).
[34]	Zhao Q, Guo J X, Cui G D, Han T, Wu Y H. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2020, 194: 111150.
[35]	Zhang Y, Guo J X, Yang J Q. Fine Chem., 2019, 36(11): 2309
	(张宇, 郭继香, 杨矞琦. 精细化工, 2019, 36(11): 2309).
[36]	Reyes-Dorantes E J, Zu?iga-Díaz A, J. Chem., 2017, 14: 2871034.
[37]	Pustaj G, Kapor F, Jakovljevi? S. Mater. Und Werkstofftech., 2017, 48(2): 122.
[38]	Zhao J M, Duan H B, Jiang R J. Int. J. Electrochem. Sci., 2015, 10(3): 2716.
[39]	Abbasov V M, Mammadov E A, Dadashova N K, Mursalov N I, Aghamaliyeva D B, Mammadov A M. Proc. Petrochem. Oil Ref., 2024(3): 631.
[40]	Ren C Q, Zhu M, Du L, Chen J B, Zeng D Z, Hu J Y, Shi T H. Int. J. Electrochem. Sci., 2015, 10(5): 4029.
[41]	Yang M D, Sun L J, Jiang L H. China Petrol. Chem. Stand. Qual., 2013, 33(11): 37
	(杨明地, 孙琳钧, 蒋立宏. 中国石油和化工标准与质量, 2013, 33(11): 37).
[42]	Zeng W G, Li F, Hu G Q. Appl. Chem. Ind., 2020, 49(2): 57
	(曾文广, 李芳, 胡广强. 应用化工, 2020, 49(2): 57).
[43]	Zeng W G, Li F, Hu G Q, Guo Y J, Zhang J J, Liu B. Saf. Health Environ., 2020, 20(10): 34
	(曾文广, 李芳, 胡广强, 郭玉洁, 张江江, 刘斌. 安全、健康和环境, 2020, 20(10): 34).
[44]	Zhang C, Zahedi Asl V, Lu Y, Zhao J M. Corros. Eng. Sci. Technol., 2020, 55(7): 531.
[45]	Jiang W M. Petrol. Eng. Constr., 2021, 47(4): 34
	(姜为民. 石油工程建设, 2021, 47(4): 34).
[46]	Li Z, Yuan X Y, Sun M Y. Corros. Sci., 2022, 204: 110390.
[47]	Li Z, Ju C X, Du K C. Corros. Sci., 2025, 253: 112994.
[48]	Wang J L, Zhang T S, Zhang X X. J. Mater. Sci. Technol., 2020, 43: 14.