矿场原油储运系统是连接油田开采和下游石油炼化的中心关键环节,满足油田原油开采、存储、计量和外输需求是其首要任务。但随油田开采的深入,原油产量递减,导致矿场原油储运系统对油田生产的适应能力有所降低,储运系统输储油调度过程的安全性和经济性都显著下降。因此,准确把握原油储运系统的运行状态,尤其是明确原油储运系统对油田生产的适应性水平,揭示制约其适应性水平提高的关键环节,有针对性的提出对原油储运系统的优化或调整改造措施,对于油田开发后期改善原油储运系统的适应性、提高其生产运行的经济性和安全性都具有重要意义。为此,开展了以下研究工作:首先,提出了矿场原油储运系统适应性的概念,明确了原油储运系统适应性评价的对象和评价内容,构建了原油储运系统适应性评价的体系结构和具体评价模型。为了实现对原油储运系统的适应性评价,建立了原油储运系统的适应性评价指标体系及基于层次分析法的指标权重确定方法,并根据原油储运系统适应性评价模型的特点,提出了基于模糊综合评价法的适应性评价方法。其次,为了实现对原油储运系统外输管道的适应性评价,建立了输油管道流动安全性指标及其对评语集隶属度的确定方法,以输油站平均能量利用率和单位输油周转量综合能耗为依据建立了输油管道管输经济性指标及其对评语集隶属度的确定方法,形成了完整的对原油储运系统外输管道适应性评价的指标体系及其对评语集隶属度的确定方法。将原油库按照不同的工艺流程和工作任务分为收储油子系统和外输油子系统,基于能量守恒原理和“黑箱”、“灰箱”分析模型对两个子系统的用能过程进行了系统的分析,建立了外输油子系统和收储油子系统的单耗和能量利用率计算模型,并以其作为对原油库系统适应性评价的核心指标,形成了对原油库系统适应性评价的指标体系及其对评语集隶属度的确定方法。最后,以大庆油田矿场原油储运系统为对象,借助层次分析法明确了影响该油田原油储运系统适应性的各子系统的权重,其相对重要程度为:原油库系统的适应性>外输管道系统的适应性>原油储运系统生产调度的协同性>辅助生产系统的适应性,进一步揭示了各基础指标因素对原油储运系统总体适应性水平的影响权重。在此基础上,应用模糊综合评价法计算得到大庆油田原油储运系统的总体适应性水平为“一般”,且其适应性水平处于“较差”状态的隶属度达到了0.166,有必要采取一定的措施提高其适应性水平。为了提高矿场原油储运系统的适应性水平,以原油库的总能耗费用最低为目标,原油库的主要工艺参数、设备运行状态等为约束条件,建立了原油库收储油子系统、外输油子系统的优化数学模型和求解算法。在此基础上,为了进一步提高原油储运系统的协同调度水平,以储运系统多座油库和管道的协同调度方案为优化对象,建立了原油储运系统的多油库多层次协同调度优化数学模型,根据模型的结构特点,提出了以分层优化法为主体,融合了遗传算法和罚函数法等非线性优化算法的混合优化求解策略,进而根据优化结果以提高储运系统的经济性为途径提高原油储运系统的总体适应性水平。