气田群整体开发是指由若干个地理位置相邻的中小型气田组成的一个整体,在开发过程中共用同一套地面集输或处理设施。由于气田数量多、地理位置分散、投资大小不同,以及储量规模及生产动态规律的差异,很难直观地确定合理的气田投产时间及其产能规模。针对海外某气田群合同区块的开发规划问题,在产品分成合同模式及生产实际情况的制约下,为实现气田群整体开发经济效益最大化,本文以气井生产动态预测研究为起点,开展了多井系统气藏生产动态预测的定量关系研究；基于产品分成合同模式的气田群整体开发优化数学模型建立和求解方法研究。主要完成了以下工作：(1)将单井系统气藏采气速度与稳产期定量关系推广应用到具有储层非均质性的多井系统；并结合定容气藏物质平衡方程和拟稳态气井产能方程,建立了气藏递减期生产动态预测的定量关系模型。综合应用稳产期与递减期生产动态预测的定量关系,可以快速、准确预测气藏在整个开采周期内的生产动态,为实现气田群整体开发优化奠定基础。(2)在产品分成合同模式下,为实现海外某气田群整体开发经济效益最大化,分析了产品分成合同模式的主要构成,建立了基于产品分成合同模式的净现值目标函数；考虑天然气处理厂生产能力和气田生产动态规律等约束条件,建立了基于产品分成合同模式的气田群整体开发优化混合整数非线性规划模型。(3)针对气田群整体开发优化模型的特点,分析了标准遗传算法的优缺点,通过对串行结构标准遗传算法的改进,提出了求解上述模型的并行结构嵌套遗传算法。将整数变量和连续变量的优化拆分为两个不同层次的子问题,并将气田投产时间整数变量转换为气田开发顺序,将气田产能规模的优化简化为主供气田采气速度优化,并提出了约束条件处理方法。(4)采用VBA语言编写了气田群整体开发优化程序,并以海外某气田群为计算实例,分析对比了气田同时开发、按气田产能规模大小和按管线集输距离长短依次开发气田的三种传统开发方案,结果证明了开展气田群整体开发优化研究的必要性。进一步分析了串行结构遗传算法与本文提出的并行结构嵌套遗传算法求解该模型的性能,得到了净现值最大的气田开发顺序和产能规模。通过本文的研究工作,实现了快速、准确和定量描述气田群生产动态,解决了气田群有序开发的难题。最终形成了基于产品分成合同模式的气田群整体开发优化技术,为开发海外类似中小型气田群提供借鉴。