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随着油田的开采,油田采出水的量逐渐增大,由于油田污水组成复杂,矿化度高,对采油设备及管线造成严重的腐蚀,甚至影响油田正常生产。所以油田污水腐蚀问题不容小觑。烷基咪唑啉类化合物为油田应用最广泛的缓蚀剂之一,但其大部分水溶性不佳,不易应用于油田污水体系,所以本文改性合成了水溶性好的羧酸型咪唑啉。首先以油酸、多烯多胺为原料合成油酸基咪唑啉,然后与丙烯酸反应合成了一系列不同结构的羧酸型咪唑啉,运用静态失重法研究了不同结构的羧酸型咪唑啉在实验温度为50℃,腐蚀介质为油田污水,pH值为7.0,无氧,评价时间为5天的情况下的缓蚀性能。结果表明,在缓蚀剂浓度为20mg·L-1时,羧基个数较多的YM4313缓蚀性能优于YM4312及YM4311,缓蚀率达87.06%,腐蚀速率为0.0109 mm·a-1;单环咪唑啉YM5413缓蚀性能优于单环咪唑啉YM4313,缓蚀率达87.93%,腐蚀速率为0.0101mm·a-1;双环咪唑啉YM5422与YM6522的缓蚀效果相近,缓蚀率达89%以上。以上腐蚀速率均符合油田注水水质标准(小于0.076 mm·a-1)。为了深入研究羧酸型咪唑啉的缓蚀机理,本研究着重对YM4313进行了液-质联机分析,确定了主要成分的化学式为C31H55N3O6。再运用硅胶柱层析（洗脱剂为正丁醇:冰醋酸:水=6:1:1.5）对YM4313进行了提纯,并通过FT-IR分析、元素分析及核磁共振分析的方法分别对产物YM4313进行了表征。运用静态失重法对提纯的YM4313进行水溶性评价和缓蚀性能评价。结果表明,提纯的YM4313水溶性良好,缓蚀率达90.52%,性能优于未提纯的YM4313。通过极化曲线、交流阻抗、电镜扫描及EDAX能谱的方法对YM4313的缓蚀机理进行了研究。实验表明,YM4313是一种主要抑制阳极腐蚀的混合型缓蚀剂;符合Langmuir等温吸附模型且在A3钢片表面的吸附过程是物理/化学混合吸附。最后,通过动力学模拟计算,得到模拟数据。结果表明,单分子YM4313吸附能为1134.90 kJ·mol-1,大于水分子的吸附能24.42 kJ·mol-1。单分子YM4313为平行吸附,YM4313能够强烈的吸附在金属表面,为YM4313具有良好的缓蚀性能提供了依据。