随着稠油产量不断增加,稠油在石油储量及产量中所占比例也逐渐增加,稠油如何集输、处理等一系列有别于稀油的问题成为广大科技工作者必须解决的问题和极为重视的研究课题。本课题简要介绍了集输系统在稠油油田生产系统中的重要地位及国内外在稠油集输方面所得到的研究成果和结论,并介绍了相关的优化计算方法。以热力学,油田集输系统为基础,结合相应的优化设计方法进行掺热水集输的优化。根据双管掺热水地面集输系统流程特点,分析了稠油掺热水伴热集输管道传热过程,对管道系统参数进行了总体设计,明确了整个目标函数的确定需要考虑到系统运行热耗费用及系统运行电耗费用。并且根据热经济学原理,提出稠油掺热水伴热集输管道总体优化设计的数学模型。根据本课题所选的目标函数和约束函数,该模型属于约束非线性规划问题。采用混合SUMT方法将约束优化转化为无约束优化,然后运用共轭梯度法和黄金分割法联合求解。采用Visual Basic语言编制计算机应用程序,得到系统参数优化结果。应用编制的程序对辽河油田小二级布站的现场数据进行了参数优化计算。并对不同的运行条件下得到的结果进行了比较。发现一定情况下,井口产液温度,产液量及土壤温度对掺热水温度和掺热水量具有较大的影响。从而为提高稠油集输系统的运行效率、降低能耗提供了理论依据和技术指导。依据热力学原理和合理用能的观点,阐述了节能潜力的科学概念。对过程、设备及系统的用能分析评定准则、理论节能潜力与实际节能潜力的判别准则系列及节能潜力定量估算等进行了研究。