随着世界各国对能源的进一步需求和对环境问题的日益关注,天然气受到了普遍重视,发展采气工程技术已成为当代世界潮流,好的采气工程方案是实现油田高产稳产,最优合理开采的关键。合理的安排各种开发方式,使油田在开发期内投资最省、经济效益最好一直是油田开发工作者的目标。通常情况下,采气井油管尺寸的选择要考虑三个因素,一是油管内的压力损失不能太大,要在较长期的生产过程中保证一定的井口压力,以满足地面工程的要求；二是具有较强的携液能力,在正常的生产过程中避免井筒积液；三是要求流速不能过高,以防止对井下油管柱产生冲蚀损害,如果要进行油层改造,还需考虑油层改造对管柱的要求,综合考虑影响完井油管选择的因素,利用试验设计方法(design of experiment, DOE)来实现完井管柱的选择。为了确定临界停喷标准和排水采气可行性分析,利用流入流出动态曲线并结合相渗曲线,来找出不同含水饱和度下产水量和井底流压的关系,来得到临界停喷的标准。结合油藏工程方法,对气井排水采气可行性进行评价。天然气水合物形成预测是利用图版法、波诺马列夫方法和热力学法结合井筒温度压力耦合计算判断是否形成水合物。为研究油田许许多多的优化问题,石油工程师们引入了一系列优化方法(大系统理论、系统工程、最优控制理论、现代决策分析、模糊数学、灰色系统理论等),这些方法在解决油田优化问题时,特别是解决整体优化问题时,即考虑油田地质、渗流特性、开发技术等时机因素,又结合人们对油田各种指标的要求,还考虑油田近期和远期的目标等。最优化方法在解决问题时是其他传统的方法和常规的方法不能比拟的。它首先根据系统所要解决的问题,进行详细的系统分析,定出最优目标,确定目标函数,找出系统的各构成部分和各层次之间的相互关系,建立起定量化的模型和模拟过程。根据现场的要求,把复杂的问题转化成数学模型,可在不增加任何投资的情况下,利用计算机模拟,解决油田最优规化问题,求出最优方案。这对降低能耗,提高工作效率,提高经济效益有着重要的意义。试验设计是统计学的重要的分支,主要研究如何制定适当试验方案以及如何对试验数据进行有效统计分析的理论与方法。试验设计的方法有很多种,早期的方法有区组设计、拉丁方设计、尤登方设计；而当今生产和科研当中,使用最多的是正交试验设计、回归设计、参数设计、均匀设计、混料设计等,目前试验设计已经广泛应用工程的各个领域。响应面方法是数学方法和统计方法结合的产物,是用来对所感兴趣的响应受多个变量影响的问题进行建模和分析的,其最终目的是优化该响应值.由于RSM把仿真过程看成一个黑匣子,能够较为简便地与随机仿真和确定性仿真问题结合起来,所以得到了非常广泛的应用.近十多年来,由于统计学在各个领域中的发展和应用,响应面方法的应用领域进一步拓宽,对响应面方法感兴趣的科学工作者也越来越多,许多学者对响应面法进行了研究.响应面方法的应用领域不再仅仅局限于化学工业,在生物学、医学以及生物制药领域都得到了广泛应用.同时,食品学、工程学、生态学等方面也都涉及到了响应面法的应用。响应面其实就是对响应量和自变量未知关系的显式化,当然这种显式关系是在自变量某个变化范围的近似,一般提到响应面分析都是指以实验设为基础对响应量和自变量的多项式拟合,所以分为一阶二阶三阶甚至更高阶数.本文对影响油管选择的防冲蚀速度和酸压措施对油管尺寸的要求进行了最优化设计。为了实现最优化目的,要求在开发方案的设计上更加科学合理,在本文中使用多元线性回归的方法,按三步解决实际问题。第一步,先确定目标函数y。第二步,确定决策变量。通过油藏工程理论方法,确定各个变量和其约束范围。第三部,选择合适模型。使用合适的模型对样本数据进行分析和拟合,尽量使模型振动最小,增强数据对模型的适应性,减小误差,提高精度。通过以上三步,建立油田最优化问题的模型。目标函数：max(y)=f(χ1,χ2......χk)传统的设计方法只能建立在对单一指标效果影响分析的基础上,无法知道因素间的交互作用给指标造成的影响。通过试验设计的巧妙安排,可定量分析多因素及其交互作用对油管选择的影响程度。通过响应面方法,对各个不同方案的防冲蚀最大产气量和井口施工压力进行回归,得出以影响有关选择的相关参数为因变量,以防冲蚀最大产气量和井口施工压力为目标函数的方程,同时结合采气工程相关理论研究,通过对模型进行回归得到了相应的计算公式和图版。本文针对油管选择受多因素交织影响的实际情况,以某油田某区块为例,介绍了“试验设计”和“响应面优化”法在油气田开发方案编制中的应用,克服了传统方法无法确定因素间交互作用的局限性。