在石油和天然气的开采和输送过程中,管道之间一般是通过螺纹或焊接的方式连接而成的。一旦螺纹或焊缝由于结构设计及工艺缺陷导致腐蚀性介质渗入,便会引发严重的缝隙腐蚀。此外,井下管道螺纹连接处还承受着由于管道自身重力而产生的巨大应力。而对于采用异种金属复合而成的双金属复合管还存在电偶腐蚀的潜在风险。因此,管道连接处可能由于长期受到缝隙、电偶和应力等效应的作用而发生失效,造成重大安全事故。因此,开展油气田环境中管材在应力和缝隙耦合作用下的腐蚀行为研究,探明异种金属的电偶效应对其缝隙腐蚀行为的影响,进而建立可靠的防护措施,不仅对保障油气的安全开采具有重大的工程价值,而且对于深入理解油气管道的缝隙腐蚀机制具有重要的理论意义和学术价值。本论文以X65碳钢-316不锈钢双金属复合管和13Cr不锈钢为研究对象,利用电化学测试和表面分析技术研究了油气田环境中X65碳钢-316不锈钢双金属复合管中电偶效应对X65碳钢缝隙腐蚀行为、以及外加应力对13Cr不锈钢缝隙腐蚀行为的影响机制,主要研究内容如下:（1）利用自行设计的电偶-缝隙效应耦合作用下的电化学测试装置,研究了CO2饱和的NaCl溶液中电偶-缝隙效应耦合作用下X65碳钢的缝隙腐蚀行为,探讨了X65碳钢-316不锈钢电偶效应对X65碳钢缝隙腐蚀行为的影响机制。结果表明,存在缝隙结构的X65碳钢在CO2饱和含HAc的1%NaCl溶液中会发生缝隙腐蚀,缝隙内X65碳钢发生严重腐蚀而缝隙外X65碳钢没有发生明显腐蚀。当缝隙内X65碳钢与316不锈钢偶接后,由于二者存在较大的电位差,缝隙内X65碳钢受到更强的阳极极化,导致腐蚀速率增大,并在缝隙口处产生更深的腐蚀沟槽,即X65碳钢-316不锈钢之间的电偶效应促进了X65碳钢的缝隙腐蚀。（2）利用自行设计的应力-缝隙效应耦合作用下的电化学测试装置,研究了高压CO2/O2地层水中应力-缝隙耦合作用下13Cr不锈钢的缝隙腐蚀行为,探讨了应力对13Cr不锈钢缝隙腐蚀行为的影响机制。结果表明,在高压CO2/O2地层水中13Cr不锈钢表现为自钝化体系,极化曲线上不存在活化/钝化转化区域。外加应力降低了缝隙内13Cr不锈钢钝化膜的稳定性,促进了缝隙内13Cr不锈钢的腐蚀。此外,应力缝隙试样与无应力无缝隙试样之间存在电偶效应,外加应力缩短了缝隙腐蚀的诱导期并导致更大的电偶电流,从而促进了缝隙腐蚀的发展。同时,氧气的存在有助于13Cr不锈钢表面形成更稳定的钝化膜,但会导致更强的电偶效应。