为探究某页岩气田20钢污水管发生腐蚀穿孔失效的原因,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和拉曼光谱仪(Raman)对某页岩气田污水管进行腐蚀形貌观察及腐蚀产物表征,并根据实际工况开展了腐蚀模拟试验,系统分析了20钢污水管发生腐蚀失效的原因。结果表明,污水中存在硫酸盐还原菌、腐生菌等细菌以及明显的结垢趋势,污水管表面腐蚀产物主要为Fe₂O₃、FeCO₃和FeOOH,膜层下点蚀坑内存在Cl、S等元素聚集;随着在污水中浸泡时间的延长,20钢的均匀腐蚀速率和最大点蚀速率呈现先下降后上升的趋势,点蚀深度在腐蚀后期快速增大;垢下腐蚀和细菌腐蚀是导致污水管发生腐蚀失效的主要因素。