注空气开采轻质油油藏是一项富有创造性的提高采收率新技术,然而,由于氧气含量高,注空气导致地面注入系统、井下管柱严重腐蚀,这不仅缩短了管材和设备的服役寿命,也给石油开采带来了严重的安全隐患。同时,腐蚀问题也严重制约着空气驱油技术的广泛应用。本文采用了失重法、线性极化、极化曲线和电化学阻抗谱,结合扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等表面分析技术。通过测试材料的极化曲线和电化学阻抗谱研究材料的耐电化学腐蚀能力;探讨影响N80钢材料腐蚀的各种因素及其腐蚀机理,为N80钢材料在某油田上的安全使用提供试验及理论依据。在单一气体腐蚀的机理基础上,分别针对氧含量、温度、伴生气体等因素分析了对N80钢氧机理影响和CO2-O2共存的情况下,N80钢的交互腐蚀作用,可以看出其原有的机理及形态会随着不同氧含量和二氧化碳含量增减发生明显的变化,为现场实践提供理论基础和操作建议。在饱含O2+N2的地层水中,N80钢的腐蚀速率随O2含量的增加而增大,最高腐蚀速率达7.89mm/a。腐蚀产物疏松多孔,与基体金属的结合力极差,对基体金属没有保护作用。腐蚀产物的主要成分为Fe2O3。在饱含CO2+O2和CO2+O2+N2的地层水中同样也遭受腐蚀,O2和CO2共存时,N80钢的腐蚀速率比单纯含O2环境中的腐蚀速率更大,这是因为CO2导致溶液pH降低,加速了 N80钢的腐蚀。同时,O2对N80钢腐蚀的贡献大于CO2。与单纯的O2腐蚀一样,O2和CO2共存环境中形成的腐蚀产物膜仍然疏松多孔,与基体金属的结合力差,对基体金属无保护作用。腐蚀产物的成分为 Fe2O3。温度(25℃、75℃、95℃)对 N80 钢在总压为 4MPa 时,21%O2+10%CO2的地层水的腐蚀行为的影响。结果表明,N80钢的腐蚀随温度的升高而增大,最高的腐蚀速率为8.39mm/a。本文的研究成果能够为空气驱油环境中金属管材及设备的腐蚀防护以及空气驱油工艺参数的选择提供数据支撑和理论依据。