在復(fù)雜的應(yīng)力載荷、高礦化度的地層水以及井下一定含量的H?S和微生物的協(xié)同作用下，井筒管材極易發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）。通過對(duì)部分油田井管失效分析也發(fā)現(xiàn)，不同管材（P110、3Cr、N80 等）的油套管的主要斷裂原因均為 SSCC，其關(guān)鍵誘因是硫酸鹽還原菌（SRB）。

有相關(guān)研究表明，盡管微量的H?S對(duì)超臨界CO?體系中C1018碳鋼腐蝕速率的影響較小，但H?S分壓的增高將會(huì)提高SSCC敏感性。此外，通過對(duì)應(yīng)力作用下高壓CO?–H?S–Cl?體系的13Cr鋼進(jìn)行研究也得到了類似結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)此時(shí)的腐蝕開裂行為受氫致開裂與陽極溶解機(jī)理共同作用。

在井下環(huán)境應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)侵蝕的作用下，金屬基體表面鈍化膜完整性失效或者無法穩(wěn)定存在時(shí)，均會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。在早期應(yīng)用CO?驅(qū)提高采收率的過程中也發(fā)現(xiàn)了CO?注入井管材會(huì)在CO–CO?–H?O體系下發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂，其成因是金屬基體表面產(chǎn)物膜失穩(wěn)導(dǎo)致的陽極侵蝕。硫化物應(yīng)力腐蝕開裂以及其他應(yīng)力腐蝕開裂也受到注入的碳源雜質(zhì)的影響。

由部分油氣田現(xiàn)場(chǎng)油套管失效案例可知，螺紋接頭是極易發(fā)生腐蝕造成管柱失效的位置，且該處存在較大的縫隙腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，井下管柱處于一種受自重、內(nèi)壓、地層壓力影響但以拉應(yīng)力為主的特征應(yīng)力狀態(tài)，因此存在應(yīng)力作用下的縫隙腐蝕問題。

部分研究也表明，拉應(yīng)力的存在會(huì)提高13Cr的縫隙腐蝕敏感性。盡管在超臨界CO?條件下的相關(guān)研究較少，但在腐蝕環(huán)境更為苛刻的CCUS的利用與封存子系統(tǒng)下的螺紋接頭處縫隙腐蝕問題更不容忽視，尤其是在長周期的封存條件下。

除應(yīng)力影響外，在長周期封存條件下注采井的管材均會(huì)與地層水接觸，高礦化度的地層水、可能存在的腐蝕性微生物以及注入的含雜質(zhì)CO?會(huì)形成一種復(fù)雜的多介質(zhì)耦合腐蝕環(huán)境，均有可能對(duì)縫隙腐蝕產(chǎn)生影響。

金屬基體（白色固體材料，左）和波特蘭水泥（斑點(diǎn)材料，右）的第一界面縫隙腐蝕示意圖

除上述兩種腐蝕失效形式外，CO?注采井油套管材料也容易產(chǎn)生點(diǎn)蝕穿孔、垢下腐蝕、電偶腐蝕和磨損腐蝕等局部腐蝕失效形式。在多種腐蝕失效形式耦合的條件下，腐蝕問題將變得更為復(fù)雜。

現(xiàn)場(chǎng)大量的井筒失效分析數(shù)據(jù)表明，油套管的失效形式多是由于點(diǎn)蝕造成的管壁腐蝕穿孔。在CO?驅(qū)油、封存過程中CO?及雜質(zhì)與水結(jié)合形成的環(huán)境對(duì)管材具有較強(qiáng)的腐蝕性，高礦化度的地層水中的侵蝕性離子對(duì)管材表面產(chǎn)物膜產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞性，進(jìn)而促成了點(diǎn)蝕穿孔的發(fā)生。除地層水侵蝕性介質(zhì)影響外，CO?分壓升高也會(huì)增大13Cr和15Cr的點(diǎn)蝕速率。井下自身存在或者是SRB代謝產(chǎn)生的H?S也會(huì)對(duì)點(diǎn)蝕行為產(chǎn)生影響。因此，多因素耦合作用下的強(qiáng)腐蝕環(huán)境讓井筒材料發(fā)生點(diǎn)蝕穿孔的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。

關(guān)于低CO?分壓的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕速率與CO?分壓成正比，結(jié)合通過對(duì)比不含雜質(zhì)的低CO?分壓（1 MPa）與超臨界CO?富水相（9.5 MPa）中X65鋼的腐蝕行為發(fā)現(xiàn)，盡管超臨界CO?條件下的腐蝕速率明顯高于低CO?分壓條件，但在腐蝕機(jī)理上兩者基本相同。

超臨界CO?體系下的腐蝕速率可能也與CO?分壓正相關(guān)，對(duì)于超臨界富CO?相中CO?壓力與X65鋼腐蝕速率的相關(guān)研究也得到了類似結(jié)論。然而，井下的 CO?分壓一般可高達(dá)50 MPa以上，相關(guān)的超高CO?分壓條件下的管材腐蝕數(shù)據(jù)在已有研究中鮮有報(bào)道，需要開展更多相關(guān)研究工作。