湿环境下,在合适的温度及压力条件下,CO₂对钢质管材能够产生较严重的腐蚀,引起油井管柱迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀,甚至造成生产油、套管的腐蚀断裂,从而缩短油气井的生产寿命,造成巨大的经济损失。因此,有针对性地开展腐蚀机理、腐蚀规律研究,探索合理的防护措施,对于保证油气井的生产寿命、提高油气开采效益具有重要意义。本文即是以大庆油田徐家围子地区地层及油气藏地质特征为条件,以提出套管防护技术措施为研究目标,以CO₂环境下钢材腐蚀电化学基本原理为基础,针对油气井工程常用管材、特种钢材等开展了实验研究,揭示了温度、CO₂分压、采气流速等主要因素对各种管材腐蚀速率的影响规律;并通过对油井管柱腐蚀形态特征、产物组成、微观结构等测试和分析,提出了不同的环境条件下各种管材的腐蚀机理;揭示了产生各种腐蚀规律与腐蚀本质间的联系;建立了腐蚀预测模型。并结合大庆油田徐家围子地区具体情况,以改善管材材质、管材表面处理及注入缓凝剂三种技术分类,对防腐蚀措施及技术进行了综合评价分析,评价了现有防腐措施的工程可行性及经济成本,寻找出了现有技术在大庆油田应用的可行性途径;提出了适合于大庆油田区域特点的防腐蚀技术措施。本文研究成果对于解决CO₂腐蚀油井管柱问题,延长探井和油井的寿命,提高CO₂开发利用效率,保证含CO₂油气层的开发、深层CO₂的有效开发和利用以及CO₂驱三次采油技术、CO₂混气水压裂等技术的顺利进行,具有良好的实用价值和重要的学术价值。