肖 娟，李 军，杨 港，杨永兴，孙 晔，梁昌晶

1.中国石油华北油田公司第一采油厂，河北任丘 062552

2.中国石油华北油田公司二连分公司，内蒙古锡林浩特 026000

3.华北油田华港燃气集团有限公司，河北任丘 062552

集输管网作为油气田生产的重要组成部分，其设计不仅要满足开发规模和布局要求，还要考虑自身的经济性和运行的稳定性[1]。集输管网中的流量、压力、温度等数据属于连续变量，管径、管网连接方式等属于离散变量，同时井口与计量站、计量站与集中处理站的连接方式会随生产井数量的增加呈指数增加，故集输管网布局优化是一类混合整数非线性规划（MINLP）问题，已被学者证明是NP-hard完全问题[2-3]。对于管网布局优化的求解，一种是采用传统的Dijkstra算法[4]、Floyd 算 法[5]、Kruskal算 法[6]、Prime 算法[7]等，这些算法虽原理不尽相同，但均基于穷举法，其运算量是时间复杂度的平方，当管网复杂时，运算时间不能满足生产需求。另一种是采用群智能优化算法求解，王博弘等[8]以管网总费用最低为目标函数，采用遗传算法（GA）对环枝状结构的管网局部进行优化；王昊等[9]通过果蝇算法（FOA）中的群体位置变化对放射状气田集输管网进行优化；黎彬等[10]采用粒子群算法（PSO）对管网进行优化。智能算法在求解布局优化问题时可以从多点搜索，增加最优解的可靠性，但智能算法不依赖于拓扑优化的数学性质，在搜索时具有随机性和概率性，导致其在求解上存在不稳定性、易陷入局部最优解等问题。此外，前人对于管网布局多为分步优化计算[11-12]，即按照布站方式，从下向上逐级递进优化，其分步优化结果得到的是局部最优解，与多约束类型下的全局最优解尚存在一定差距[13]。……