大港第五采油厂管辖港西油田和周青庄油田,分别含作业一区、作业二区和作业三区。港西和周青庄两个油田建设初期,油井产出液含水较低,接转站建设数量多。但随着油田开发的不断深入,出现因油井产液量降低、产出液含水量不断升高等导致的接转站负荷率降低、接转站接转半径小、系统运行能耗高、维护成本高等问题。本文根据两个油田的生产实际情况,进行了集输系统一级布站可行性分析,确认两个油田集输系统的优化潜力后,先对两个油田-三个作业区的集输管网进行PIPEPHASE软件模拟,采用实际运行数据反算管道当量直径法修正管网参数,以最大程度利用现有管道设施及集输设备为原则设计一级布站利旧改造方案。在此基础上,本文还建立了地面集输管网布局优化的数学模型,以地形障碍和油井连接方式为约束条件,以集输管道规格、转油站个数及位置坐标为决策变量,以管道一次性建设投资最小为目标函数,引入线探索法与遗传算法进行求解,并改进了传统线探索法无法处理区域内存在多个小障碍物的缺陷。经验证,采用优化模型计算的集输管网参数,可使管道总距离缩减30%-44%,同时解决了作业二区采用利旧改造方案远景接转站无法停运的问题,彻底实现了一级布站。通过对利旧改造方案与管网布局优化改造方案的经济性对比,确定作业一区和作业三区采取利旧改造方案,作业二区采取管网布局优化改造方案。在确定集输管网改造方案后,对西二联合站集输工艺提出改造建议,实现港西油田全密闭集输流程。本文的研究成果对降低大港第五采油厂集输系统能耗,实现地面系统优化简化,提高油田经济效益具有重要意义,同时可为油田地面集输系统的规划设计工作提供参考依据。