从二氧化碳（CO₂）排放源捕集CO₂用于提高原油采收率（EOR）的同时加以永久地质封存的技术简称EOR-CCUS（碳捕集、输送、驱油与封存）。当捕集得到的CO₂注入油藏后,从排放源处获得含有酸性气体杂质的CO₂与地层水反应会形成酸,这将造成井筒材料的严重腐蚀。对该系统腐蚀规律的研究有助于解决工程实际问题。EOR-CCUS系统采油井井筒中会出现富H₂O相（AP）和随井深变化CO₂逸出形成的富CO₂相（SP）。本研究利用高温高压反应釜模拟CO₂提高原油采收率采油井所处的严苛腐蚀环境,对井筒中可能出现的富H₂O相和富CO₂相环境同时进行研究,并侧重于分析富H₂O相中N80钢的腐蚀行为与机理。本研究综合利用失重法、表面分析法和电化学法研究N80钢的腐蚀行为与机理。借助失重法获得均匀腐蚀速率;通过扫描电子显微镜（SEM）和3D形貌仪等研究腐蚀形貌特征,并分析局部腐蚀特征,获取局部腐蚀速率;借助能谱分析（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）研究腐蚀产物化学成分;利用极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）、线性极化电阻（LPR）了解腐蚀机理。本研究的主要研究内容如下:（1）研究了超临界CO₂高分压（8、10、12、14 MPa）条件下N80钢腐蚀速率的变化规律。计算了不同压力下溶液中腐蚀性粒子浓度。讨论了富CO₂相和富H₂O相腐蚀速率巨大差异的原因。发现N80钢在CO₂分压为12 MPa时腐蚀速率最高,XRD检测结果表明在富H₂O相12 MPa、14 MPa条件下腐蚀产物中出现晶体Fe CO₃,这种差异很可能是造成14 MPa时腐蚀速率降低的原因。（2）研究了SO₂对N80钢在富CO₂相和富H₂O相腐蚀行为的影响。实验发现低浓度SO₂抑制了N80钢在富H₂O相中的腐蚀。实验分析检测表明N80钢在富H₂O相形成的腐蚀产物膜稳定、与基体金属结合强度高,主要成分为Fe S和Fe S₂。提出了SO₂在富H₂O相腐蚀抑制的原因在于其形成的腐蚀产物膜对基体金属较强的保护性。（3）研究了一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）和N-甲基二乙醇胺（MDEA）对N80钢在含杂质气体（SO₂、NO₂和O₂）的富CO₂相和富H₂O相中腐蚀行为的影响。失重测定结果表明,所有被测的醇胺均具有缓蚀作用。利用电化学实验研究了MEA、DEA和MDEA在CO₂腐蚀环境中的缓蚀机理,证明了其有中和作用和吸附作用。（4）研究了咪唑啉和哌嗪对N80钢在含SO₂、NO₂和O₂杂质的富CO₂相和富H₂O相中的腐蚀抑制作用。结果表明,当哌嗪浓度为1000 ppmv时,在富H₂O相中哌嗪的缓蚀效率达到86%。而在咪唑啉体系中,N80钢在富CO₂相和富H₂O相均发现了严重的局部腐蚀,这说明了在EOR-CCUS系统井筒选用缓蚀剂时,油气田常用缓蚀剂很可能并不适用。