太阳风引发的地磁扰动使埋地油气管道（网）产生管地电位PSP（pipe-soil potential）与地磁感应电流GIC（geomagnetic induced current）。随着油气管道更加密集的建设,空间天气对油气管网的侵蚀及对管道系统安全运转的威胁也越来越大。如今,国内外有很多科学家利用通过卫星积累的大量的太阳活动数据,进行地磁暴的预报。由于太阳风具有磁流体的性质,MHD（magnetohydrodynamics）,即磁流体力学,为PSP与GIC的预报预警奠定了理论基础。因此可以追根溯源,从引起地磁变化的太阳活动出发来预报油气管网PSP与GIC。本论文在油气管网PSP与GIC预报的基础上,主要研究内容和结果如下:（1）研究空间大尺度电流系统,包括磁层电流体系、电离层电流体系以及耦合电流体系,并推导了2区场向电流、部分环电流和电离层电流构成的闭合电流体系对地磁扰动贡献的公式。（2）基于太阳风数据,结合MHD模型根据BATS-R-US with RCM（theblock adaptive tree solarwind roe upwind scheme with Rice convection model）数值模拟方法计算电离层等效电流体系,再由电流体系得出地磁扰动情况,根据三维大地电导率模型和油气管网模型计算PSP与GIC。针对新疆地区霍尔果斯-精河段管道,利用2016年10月25日的行星际太阳风参数进行仿真预报,通过与现场装置实测值对比,可以得出此方法对油气管网的PSP预报有较高精度,在油气管网灾害性事件的预报和预警上是可行的。并基于该预报流程设计了预报软件。（3）针对东北地区的涡旋电流现象,利用正弦波空中电流作用,分析涡流形成过程、形成机理以及其对油气管道的影响。利用2005年8月24日的地磁暴数据作用,验证了涡旋电流的存在和产生规律,以及管道会由于涡旋电流出现GIC和PSP异常的情况,并针对该管道提出了验证方案。本论文的研究结果改变了以往根据历史数据通过统计方法或者神经网络来预报PSP与GIC的手段,提出了通过太阳风数据利用MHD模型进行预报的方法,对新疆地区PSP进行了仿真预报以验证了整个预报方法的可行性,设计了基于太阳风数据预报油气管网PSP与GIC的软件,对东北地区涡旋电流的研究为该地区油气管道PSP与GIC异常的防治和预报提供了理论依据。