随着天然气的广泛使用,天然气工业也迅速发展,但天然气的开发,特别是非常规天然气的开发过程,投资大、产量下降快、经济效益差。为了降低天然气生产成本,提高天然气开发的经济效益,本文针对脱水过程,从工艺方面对工艺流程和参数进行优化,以最大化的降低能耗,并获得准确的参数数据,为接下来的设备调度模型打下基础。之后针对开发全生命周期的产量变化,建立了可以计算设备调度计划的数学模型,减少了设备投资,提高了脱水流程的适应性。首先,为了解决现有脱水方式的不足,降低脱水能耗,对脱水工艺进行优化。对于三甘醇脱水方式,利用HYSYS软件对工艺流程进行建模,然后针对现有工艺流程进行了优化。在优化后的流程基础上,通过模型研究了吸收塔塔板数、原料气的温度、重沸器温度、三甘醇循环量、汽提气量等对脱水深度以及能耗的影响,并利用HYSYS自带的optimizer优化器对影响总能耗的工艺参数进行了优化,确定了能耗最低情况下的三甘醇循环量和汽提气量。对于分子筛脱水方式,同样先通过HYSYS模型对工艺流程进行优化并验证优化效果,然后在此基础上通过文献调研研究了原料气温度和压力、循环周期、再生温度、再生气量等工艺参数的相互作用以及对脱水效果的影响,提出了调整循环周期和提高再生温度两条优化建议,并利用数值计算的方法验证优化效果。通过以上优化,使脱水效果达到最优,能耗降低,获得的参数数据为接下来的数学建模打下基础。联系以上获得的参数数据,以多年净现值最大为目标建立了橇装脱水设备调度计划的MILP模型,利用GAMS数学规划平台及求解器进行求解。以三个实际气田为研究对象,求解了其相应的调度计划,验证了模型的可行性以及对实际生产的指导意义。此外,通过虚拟算例再次研究了模型的适用性,结果表明气田的产量波动越大,区块投产时间间隔越小,模型的优化效果越明显,非常适用于产量下降快、开发时间间隔不长的非常规天然气田,且采用4-5个型号的设备进行调度即可。