天然气作为一种清洁、高效、方便的能源,逐渐在被人们广泛地开发和利用,而天然气开发和利用的过程中又离不开管道系统的输送,同时,油气集输管网系统又是一个巨大的能量耗散系统,因此优化油气田集输管网系统,对提高经济效益、节能减排具有重大意义。本文以“磨溪气田试采干线工程原设计方案”为基础,针对工程集输管网布局的现状及存在的问题,通过国内外集输管网优化文献的调研和相关资料统计以及集输线路的实地勘察,系统地开展了磨溪气田试采集输管网设计优化的研究,包括布局优化,线路优化和参数选取三个方面。布局优化采用分级优化法,把布局优化分成井组划分优化、集气站站址优化、集气总站站址优化和干支管网连接方式优化四个子问题,同时考虑工程实际中的线状障碍物,建立了考虑线状障碍物的井组优化模型和集气站站址优化模型并简化求解；又根据图论理论建立了集气总站站址优化模型,采用Dijkstra方法原理求解；接着提出了三种不同的干支管网连接方式,对三种干支管网连接方式进行造价对比选择。针对试采干线的线路特点,提出了3种线路走向方案,分别采用层次分析法和基于投资费用评价法两种方法综合评价这3种线路方案,从而优选出了方案2为最优的线路方案。在集输管网布局的基础上,根据工程的集输工艺和周边管网现状,确定了集输管网的工艺参数。首先根据周边管网的外输背压反推集输管网系统压力,接着通过化工模拟软件HYSYS和多相流模拟软件OLGA模拟管网在不同管径下的工况情况,比选出满足工艺和经济要求的管径,最后通过投资对比分析确定管径壁厚以及管材规格等。最后,通过集输管网的布局优化和参数选取得出的最终方案与原设计方案进行总投资对比分析。得出本次优化结果比原设计方案管线总长度减少4.96km,总投资减少了80.54万元。