螺杆泵抽油是近些年发展起来的一种先进的采油工艺技术,因其系统设备尺寸小、维护和管理方便、系统效率高等优点,受到了人们的日益关注,并在油田上逐步得到广泛的推广和使用。本文概括性地介绍了螺杆泵采油现状、发展趋势、螺杆泵的采油原理,然后根据地面驱动螺杆泵的工作特点,分析了传递动力的抽油杆柱受力状况,认为抽油杆柱受复合载荷的作用,在承受扭矩的同时承受较大的轴向力,给出了各种载荷的计算方法。由第四强度理论,提出了组合杆柱的等强度设计方法,即先按要求及标准确定各级杆柱的直径和长度,然后按强度条件进行校核。为了监测螺杆泵工作状态,判断故障原因,挖掘油井潜力,保障设备安全、可靠、有效地工作,提高螺杆泵井的科学管理水平,有必要开展螺杆泵井工况诊断和参数优化设计方法研究。本文根据螺杆泵采油的工作原理,建立了螺杆泵井生产系统和描述各个子系统工作规律的数学模型。在对整个采油井生产规律和流动特性分析基础上,结合现场生产数据资料统计结果,提出了螺杆泵采油井工况诊断方法,对影响工况的因素进行了分析,并进行了应用验证。地面驱动螺杆泵采油系统的抽油杆柱,在传递扭矩过程中会产生较大的横向挠曲变形,使抽油杆柱与油管内壁发生摩擦。为了减少摩擦损失,延长抽油杆柱和油管柱的寿命,在抽油杆柱上配置一定数目的扶正器是非常必要的。本文建立了螺杆泵井抽油杆柱受力动态模型,并建立了抽油杆柱的运动方程,采用弹性稳定理论中的能量方法,求解了螺杆泵井抽油杆柱在运动过程中产生的横向变形,确定扶正器适当的安装位置,控制杆柱的变形,避免杆柱与油管内壁摩擦而造成油管和抽油杆柱的过早报废。根据油田的实际情况,编制了螺杆泵井抽油杆柱优化设计应用软件,并给出了设计计算实例。