全球能源需求不断增大,环境苛刻的高含CO2/H2S油气田不断被开采,实际工况环境下腐蚀破坏现象严重威胁着人员生命和设备安全。因此对油气田中各腐蚀过程进行了解与研究具有着重要的意义。本文选用目前施工现场使用较为广泛的P110钢作为实验研究材料,以中国石油管工程技术研究院提供的石油模拟液成分作为腐蚀介质。探究了 P110钢在含CO2和S这两个单一影响因素以及二者共存条件下,随着腐蚀温度、腐蚀时间以及S浓度的变化,P110钢的腐蚀速率、腐蚀产物膜成分、腐蚀产物膜微观形貌以及电化学特征的变化。揭示了不同环境下P110钢的腐蚀行为。研究结果表明:CO2对P110钢的腐蚀为全面腐蚀,随着腐蚀时间延长膜层内出现FeCO3和FeC3,它们对基体的保护作用降低其腐蚀速率;含S环境下P110钢基体的腐蚀具有两种方式:其一在腐蚀产物膜脱落的部位与裸露的基体直接接触发生点蚀;其二S的水解产物会穿过腐蚀产物膜,到达基体表面并发生反应,致使基体表面形成片层状脱落,且含S环境中的局部腐蚀需要一个较长的孕育期。即基体表面的腐蚀产物膜发生破裂或者脱落时局部腐蚀才会发生;当二者共存时发现,与温度因素相比较,S浓度对P110钢加速腐蚀的作用更大。含CO2环境下,初始阶段会形成保护性FeCO3膜,腐蚀产物不断在P110钢表面堆积,最终外侧膜层由于受到较严重的腐蚀,呈现海绵状形态;含S环境下,初始在P110钢表面形成的膜颗粒均匀覆盖,但由于附着性较差,部分膜层会脱落,经过一段孕育期,在膜层脱落或者出现裂缝的部位便会有点蚀的发生;在CO2/S共存环境下,腐蚀产物膜颗粒主要是FeCO3和FeS,在初始阶段以较大的颗粒状态覆盖于基体表面,随着腐蚀时间的延长,腐蚀膜层颗粒细化,颗粒间距变小,颗粒之间逐渐形成胶状粘合,腐蚀产物膜致密性提高,随着腐蚀时间的进一步加长,产物膜表面发生皲裂现象。含C02情况下,Nyquist图谱特征为单一容抗弧,随着腐蚀时间增大,自腐蚀电位逐渐下降,当电流密度较高时,低频区出现Warburg阻抗特征;含S情况下,随着腐蚀时间的增大自腐蚀电位先增大后降低,溶液电阻Rs先增大后降低,并且各时间下的反应过程均有Warburg阻抗的出现。当金属基体表面的腐蚀产物膜不断堆积后,阳极反应受扩散过程的影响;当二者共存时,腐蚀初期Zw从9.76×10-3,降低至0.0253,表明膜层的空隙度较大、不致密,离子较易通过腐蚀产物与基体发生反应。交流阻抗谱表明腐蚀72h时,电极过程受活化控制,P110钢表面发生点蚀。