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本文针对注空气驱油过程中注气井的氧腐蚀问题，模拟空气注入井的氧腐蚀环境，利用失重法研究了氧分压、温度、时间、氯离子浓度和pH值对三种不同管线钢（N80/J55/P110）腐蚀的影响规律，并进行缓蚀剂复配研究。同时利用SEM、EDS等微观分析方法研究了三种钢在不同状态下腐蚀试验后的微观形貌与结构特征，探讨了油套管钢在空气驱油环境下的腐蚀机理。结果表明：随氧分压的增加，三种钢材的腐蚀速率呈现先上升后下降再上升的趋势；三种钢材的腐蚀速率都随温度的升高而逐渐增大；随着时间的延长，三种钢的腐蚀速率总体呈先减小后趋于稳定的趋势；随氯离子浓度的增加，三种钢的腐蚀速率均在8g/L时出现极大值；随pH值的增加，三种钢材的腐蚀速率呈现下降的趋势。对本实验中开发出的缓蚀剂，在静态实验条件下，对三种钢的缓蚀效率均超过99%；而动态实验条件下，对三种钢的缓蚀效率均超过90%；研究发现，在动态条件下三种钢的腐蚀速率要低于静态条件下的腐蚀速率；在不添加缓蚀剂的情况下，碳钢的腐蚀产物主要是铁的氧化物，添加缓蚀剂后碳钢表面生成一层较薄的均匀致密的保护膜。本文利用失重法和高温高压电化学方法并结合SEM、EDS等微观分析方法研究了CO2的分压对三种管线钢氧腐蚀的影响规律，并探讨了CO2和O2共存下，目标缓蚀剂是否仍能达到要求。结果表明：当体系中存在CO2时，三种钢的腐蚀速率显著增加，并且三种钢的腐蚀速率随CO2分压的增加呈线性增加；在CO2和O2共存条件下，所开发缓蚀剂的缓蚀效率超过98%；微观分析表明CO2和O2共存时的腐蚀产物主要是碳酸亚铁和铁的氧化物。