随着发现的稠油油藏逐渐增多,其开发面临严峻挑战。国家大力发展多元热流体吞吐技术,取得的增产效果显著。多元热流体中的CO₂与O₂等腐蚀性气体组分会造成注热管道发生快速腐蚀失效,为注热管材的选择带来挑战,限制了多元热流体吞吐技术的发展。本文以P110钢为实验材料,通过高温高压腐蚀模拟实验、电化学测试技术以及SEM,EDS,XRD等现代表面分析技术,系统研究了不同Cr含量的P110钢在CO₂-O₂共存环境中的腐蚀电化学行为、腐蚀产物膜的结构及腐蚀机理。所得结论如下:（1）在CO₂-O₂共存环境中,P110钢在不同氧含量条件下均发生局部腐蚀,腐蚀速率随氧含量的降低逐渐减小,点蚀程度减轻。腐蚀产物主要由Fe₂O₃、FeCO₃与少量FeOOH构成,随着氧含量的降低FeCO₃含量逐渐增加。腐蚀产物膜为双层膜结构,外层为Fe的氧化物构成的红褐色腐蚀产物,内层由FeCO₃与少量FeOOH、Fe₂O₃构成,当氧含量为5%时,蚀坑内部碳酸亚铁晶粒尺寸显著减小。且随着氧含量的降低,腐蚀产物膜电阻（R_f）与电荷传递电阻（R_t）逐渐增大,腐蚀产物膜电容（C_f）减小,腐蚀产物膜保护性显著提升。（2）当钢中Cr含量低于5%时,P110钢的腐蚀形态表现为局部腐蚀,随着Cr含量的升高,金属表面蚀坑数目明显减少,蚀坑底部形成了Cr含量较高的腐蚀产物,使得蚀坑底部的晶粒尺寸减小,细小致密的晶粒对腐蚀的纵向发展提供了一定的阻力,形成一种浅坑状腐蚀形貌。当钢中Cr含量到达5%时,转为均匀腐蚀。当Cr含量低于5%时,试样表面腐蚀产物主要由FeCO₃,FeOOH、Fe₂O₃及Fe-Cr固溶体构成。随着Cr含量的增加,膜层电阻（R_f）、电荷传递电阻（R_t）、线性极化电阻（LPR）增大,膜层电容（C_f）减小,腐蚀产物膜保护性增强,点蚀影响区减少,Cr的增加提高了腐蚀产物膜的致密性,显著增强的材料的耐蚀性。（3）随着氧含量的增加P110-5Cr钢的腐蚀速率呈增大趋势,当氧含量增加至10%时,出现局部腐蚀,且随着氧含量的继续增加局部腐蚀程度加重。腐蚀产物中的FeCO₃与FeOOH仅存在于氧含量为10%与15%条件下,而Fe₂O₃与Fe-Cr固溶体则始终存在。随着氧含量的升高,P110-5Cr钢的腐蚀产物膜由最初的单层膜结构转变为底部出现富Cr层的双层膜结构,再转变为仅由富Cr层构成的单层膜结构。富Cr的腐蚀产物膜在致密性以及与基体的结合力方面性能都有显著提升。P110-5Cr钢的蚀坑多为平底深坑,蚀坑内部主要由Cr与O的化合物构成,而蚀坑外部则主要由Fe,O及少量的Cr构成,且Cr元素分布不均匀。当Cr与O的化合物单独存在时,其与基体结合力及对基体的保护性较差。而由Fe、O、Cr共同构成的腐蚀产物对机体的保护性较好。