橡胶密封制品在油气开采作业中发挥着重要作用。随着油气开采的发展,其工作环境越发恶劣,而橡胶材质的工作性能与外界环境密切相关。在高温高压高含腐蚀性介质的工况下,橡胶材质会受到腐蚀损伤,导致橡胶密封制品工作性能下降,破坏井筒完整性,影响井下正常作业甚至引发安全问题。因此,研究橡胶材质在井筒环境中的腐蚀损伤及适用性具有重要意义。本文首先针对以往橡胶材质实验研究未模拟井筒橡胶密封件工作环境和工作状态的不足,以O形圈为试样,自主设计了一种实现试样承压状态的密封组件装置和实现模拟井筒工况的高温高压动态釜装置。通过探究此实验方法的可行性,发现橡胶材质在模拟井筒工况下服役后,外貌受损,几何尺寸产生一定的变化,但是不能根据外形尺寸的变化准确判断橡胶材质的优劣,不建议将其作为橡胶材质腐蚀损伤和适用性评价的主要考察指标。而服役后,橡胶材质力学性能下降,其中,拉伸强度降低,拉断伸长率减小,硬度减小,压缩永久变形增大。力学性能对比性强,可靠度高,建议将其作为主要考察指标。而后模拟某高含CO2天然气生产井井筒工况,在压力为35MPa、温度为140℃、CO2介质体积分数为5%,CH4体积分数为95%的条件下,对氟碳橡胶、氟硅橡胶、四丙氟橡胶和氢化丁腈橡胶四种橡胶材质的O型圈试样进行了高温高压腐蚀实验并对四种橡胶材质在此工况下的适用性作出了评价。实验结果显示,相比自由状态,承压状态下橡胶材质的腐蚀损伤程度较小,且自由状态下,橡胶材质的液相腐蚀较为严重,而承压状态下,则是气相腐蚀较为严重。因现场作业中,橡胶密封件通常处于承压状态,建议以承压状态下的性能考察试验结果作为橡胶密封件可靠性和材质适用性评估的主要参考依据。在此模拟工况下,氢化丁腈橡胶的适用性最优。此外,结合EDS分析和拉伸断口形貌分析,解释了橡胶材质在井筒环境中的腐蚀损伤机理和影响因素。研究发现,四种橡胶材质在此模拟工况下服役后,其拉伸断口以脆性断口为主。最后,对四种橡胶材质进行了C02介质渗透性测试。以橡胶密封组件内碱性显像剂溶液的pH值变化考察了在C02含量一定时,四种橡胶材质的C02渗透性随环境温度和压力的变化。