油田天然气分布式能源作为天然气分布式能源技术应用的一个重要分支,除了具有典型天然气分布式能源建在用户附近、提供多种能源、实现能源的综合利用等共性外,也具有用能稳定、天然气供应量受限等明显的不同特点。目前,油田天然气分布式能源站系统优化设计还没有相关研究,开展油田天然气分布式能源站系统优化设计研究具有实际应用价值和广泛的应用前景。本文通过建立油田天然气分布式能源站系统规划模型,解决油田天然气分布式能源站系统优化问题。本文先分析了天然气分布式能源站系统设计中的问题,提出解决方法；然后建立典型天然气分布式能源站系统规划模型和油田天然气分布式能源站系统规划模型；最后,利用规划模型进行油田天然气分布式能源站系统优化设计并评价。作者主要的研究内容如下：(1)天然气分布式能源站系统设计需求分析。从系统特征和用户需求入手,分析系统设计的方法和基本原则,提出在能源需求变化多样的条件下,系统性能难以满足经济性要求的问题。提出建立基于规划模型的快速优化设计方法。(2)油田天然气分布式能源站系统规划模型。在本部分,定义典型天然气分布式能源站系统,通过研究系统内在规律特性和合理假设建立系统特性函数；分析系统设计要求确认规划目标种类和数量；根据系统设计目标确定目标函数,分析系统设计实施的限制条件构建约束,形成典型系统规划模型；对比油田天然气分布式能源站系统特点,修改第一级目标为计算期内收益最大目标和第二级目标为伴生天然气消耗量最大目标,建立油田天然气分布式能源站系统规划模型。(3)通过案例优化设计验证模型的适用性和有效性。通过新疆油田车89天然气分布式能源项目应用规划模型进行优化设计。按照系统优化配置方案构建建设项目,通过建设项目评价方法对项目进行经济评价,收益指标高于行业基准收益率。证明通过油田天然气分布式能源站系统规划模型进行优化设计,可以获得经济性好的系统配置。本文研究成果是适用于设计经济高效的油田天然气分布式能源站系统的有效工具,可以降低设计工作量,提高系统的经济性。在进一步完善数据库后,可广泛应用于油田天然气分布式能源站系统优化设计。