近日，中国科学院海洋研究所研究员田惠文团队在《化学工程杂志》发表最新研究成果，成功开发出一种耐高温重质水凝胶载控缓蚀体系，可靶向抑制油气田酸性环境中的管线腐蚀问题。该研究为解决深层油井腐蚀防护提供了创新性解决方案。

海藻酸盐聚合物凝胶缓蚀体系的缓蚀-释放机理图  课题组供图

在石油和天然气开采过程中，井下高温高压环境下的二氧化碳腐蚀问题长期困扰着行业。特别是在超过3000米的深井中，碳钢结构在50℃以上高温环境中的腐蚀速率可达常温的5-10倍。传统缓蚀剂存在密度不足无法沉降至目标区域、高温失效、作用时间短等三大技术难题。针对这些问题，研究团队创新性地将新型耐高温咪唑缓蚀剂（OBIP）负载于海藻酸钠聚合物凝胶网络（SA@PAM），通过掺杂聚丙烯酰胺和硫酸钡作为温控、沉降响应因子，构建了具有温控释放特性的缓蚀体系。

实验数据显示，该缓蚀体系在高温环境中的缓蚀效率达到85%以上，较同类产品提升25%。通过分子动力学模拟分析发现，新型缓蚀剂OBIP具有多个极性吸附中心，可在碳钢表面形成更稳定的吸附保护膜。同时，该体系实现了缓蚀剂的精准释放，在井底目标区域的释放率超过30%，温度响应释放差异达50%以上，并将缓蚀作用时间延长至48小时以上，是传统产品的3倍。

据介绍，该成果不仅为油气田高温腐蚀防护提供了新方案，其技术原理还可应用于深海管道、海水制氢、海上风电管道等类似腐蚀环境的防护，具有重要的工程应用价值。研究团队表示，将继续优化该缓蚀体系的性能指标，推动其在实际工程中的规模化应用。

研究获得了国家高层次人才特殊支持计划、江苏省海洋资源开发技术创新中心海洋科技项目、国家重点研发计划等多个科研项目的资助。

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https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.162912