JH采油厂地面集输系统配套设施已有三十余年,随着开发的不断深入,设备、设施老旧、效率低下、规模不匹配、安全环保风险增加等问题逐渐凸显出来。集输系统存在部分布局不合理、集输能耗高、管线老旧腐蚀穿孔等问题。油井至计量站目前主要还采用放射状管网,管道长度大,维护费用高。目前油田约400口油井采用了掺水生产,约占总井数的28%,年掺水量达128×10~4m~3,不仅需要掺入的水量较大,而且能耗也比较高,因此掺水集输系统还存在较大的优化可能性。随着油井采出液液量的提高,含水率和温度的变化会导致乳状液粘度的变化,目前尚未明确粘度的变化规律。本文以27#计量站和28#计量站为研究对象,针对放射状管网布局问题,首先对油井进行分组,再利用最小生成树算法编程对其进行树状管网拓扑优化,得到新的管网布局。利用PIPEPAHSE软件对新的管网布局进行建模,结合油井回压和管网投资确定最终的管网布局方案,27#计量站优化后的方案管长较原方案节省66%,新建管网综合造价为18.9万元;28#计量站优化后的方案管长较原方案节省57%,新建管网综合造价为8.5万元。针对掺水集输系统能耗高的问题,本文首先对稠油粘度变化规律进行分析,结合已有的实验数据,分析稠油粘度受温度和含水率的影响程度,确定了原油乳状液粘度预测模型和关系式,为之后掺水优化分析奠定理论基础。利用PIPEPHASE软件进行管网建模,初步优化掺水生产,对于井口回压较小的油井,尝试取消掺水生产,对于剩下的掺水井,分析掺水参数变化（掺水量和掺水温度）对其掺水能耗的影响,为节能降耗提供优化思路。以粘度预测模型公式为计算基础,以能耗最小为目标函数建立数学模型,结合遗传算法确定出最佳掺水量和掺水温度分别是999kg/h和51℃,定量分析掺水量和掺水温度对集输能耗的影响,优化之后的冬季掺水热能能耗为33.5k W,热能损耗降低42.1%,动能损耗降低6.5%,冬季运行总费用为3.831万元,总费用降低68.7%,达到了降本增效的目的,可以为现场工程生产提供理论指导。