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随着高含H2S油气田的开发规模不断扩大，H2S/CO2腐蚀问题以及H2S引起的材料氢脆已成为油气田开发的主要障碍之一。腐蚀产物膜对于H2S/CO2环境下低铬钢的腐蚀速率、腐蚀类型以及氢渗透行为有重要的影响。离子选择性理论获得较多的认同，但是尚缺少充分的证据支持。因此系统地研究低铬钢在H2S/CO2环境下腐蚀产物膜的形成机理及腐蚀产物膜对氢渗透行为的影响，具有重要的意义。本文通过测量膜电位曲线的方法研究腐蚀产物膜离子选择性并探讨其对钢H2S/CO2腐蚀的影响；利用高温高压H2S/CO2腐蚀模拟试验及腐蚀产物膜成分结构的微观分析方法，研究了溶液中温度对于80SS、P110-3Cr和P110-7Cr三种材料的腐蚀速率、腐蚀类型和腐蚀产物膜的形成规律的影响；利用Devanathan-Sthachurski技术来研究不同结构组成的硫铁化合物对氢渗透过程产生的影响机制。不同温度的高温高压H2S/CO2腐蚀模拟试验结果表明：随着温度升高80SS的腐蚀速率先减小后持平然后继续增大；P110-3Cr的腐蚀速率随温度升高先减小后增大；P110-7Cr的腐蚀速率随温度的升高单调增大。三种钢在各温度下腐蚀类型均为全面腐蚀，具有较好的抗局部腐蚀能力。在各温度下腐蚀产物中均未发现CO2腐蚀产物，腐蚀均为H2S腐蚀控制。腐蚀产物膜靠近溶液层形成富硫层，并且出现明显Cr的富集。FeS和Cr(OH)3的膜电位曲线测量结果表明：硫化亚铁膜是双极性膜，靠近金属基体一侧为阳离子选择性，与腐蚀介质接触一侧则为阴离子选择性，此种膜较为疏松，对腐蚀无抑制作用。FeS膜吸附Ca2+、Mg2+等阳离子后由双极性膜变为单极性膜（阴离子选择性），对腐蚀无抑制作用。FeS膜吸附HCO3-、SO42-等阴离子后，膜的离子选择的特性趋于消失；Cr(OH)3膜是单极性膜，其离子选择性与pH值有关。在pH=11时，Cr(OH)3膜具有阳离子选择性，对基体的保护效果较好。在pH=6时Cr(OH)3的离子选择性消失了。在pH=4.5时，Cr(OH)3膜具有阴离子选择性，对基体金属起不到保护作用。双电池氢渗透试验结果表明：80SS钢FeS0.9膜能强烈抑制氢渗透行为，FeS膜有轻微促进作用；P110-3Cr钢的两种膜都抑制了氢渗透行为，且FeS膜作用强于FeS0.9膜；P110-7Cr钢两种膜层也都抑制氢渗透行为，而且抑制程度相当。对三种材料来讲，腐蚀产物膜都增加了其表面吸附氢浓度，降低了扩散系数，FeS膜的表面吸附氢浓度都高于FeS0.9膜的，说明其细孔吸附效应强于FeS0.9膜的。P110-3Cr钢和P110-7Cr钢相比，随Cr含量的增加，膜层对氢渗透行为的抑制程度并没有增加，反而下降。膜层对氢渗透行为影响机理主要是(1)膜层影响表面氢吸附浓度，(2)膜层对氢扩散到金属基体的物理阻碍作用。两方面的共同作用决定了附有膜层金属的氢渗透行为。