油气田集输管网作为油气田地面工程的主体,其投资一般能占到整个油气田地面工程的60%-70%,占整个油气工程的40%左右。集输管网优化设计可以有效降低其投资费用,传统优化方式一般采用分级优化,即将整个过程分为若干阶段,对每一阶段构造相应模型,采用不同的算法求解,但每个阶段之间相互联系、相互影响,对整个系统而言,得到的结果不一定是全局最优。本研究采用整体优化思路对复杂地形集输管网进行布局优化设计,旨在已知研究区块详细的地理信息和井场位置、产量、单位长度管线价格等条件下,对集输管网合理规划、优化连接,保证各个井场与中央处理站之间的距离和最小,降低整个集输管网的投资建设费用。首先,利用Goody GIS采集目标区域数据,通过COORD软件进行数据转换,然后利用不同的插补方法构建油气田所在区域的真实地表曲面,用黄色矩形表示障碍物所在区域。其次,利用蚁群算法建立复杂三维地形路径寻优。再次,以节点约束、管道约束、管线流量约束、管道建设约束、障碍物约束、水力约束以及管道压力约束等为约束条件,以集输管网优化设计建设费用最低为目标函数,建立混合整数非线性规划（MINLP）整体优化模型。在该模型中考虑了水力特性并且通过线性分段逼近的方法将其线性化,以消除水力约束中的非线性项。最后,编制程序语言,并使用Gurobi求解器对模型进行求解。结果表明,在考虑三维地形和障碍物的条件下,进行整体优化,管线长度减少37%,管网建设费用减少39%。与分级优化相比,整体考虑全局优化能够进一步降低管线建设长度及管网建设成本。