目前我国许多油田都应用了三元复合驱油技术,致使常规抽油泵经常出现结垢卡泵的现象,而且三元复合驱油井的油液黏度大,致使柱塞下冲程阻力增大,导致抽油杆弯曲,造成偏磨。软柱塞抽油泵在一定程度上可以改善由三元复合驱油带来的不良影响,但软柱塞抽油泵的柱塞材料为非金属材料,容易损坏,影响抽油泵的寿命。针对以上问题,本文设计了一种新型的多级软柱塞抽油泵,在对其性能进行研究的基础上优化了其结构。对多级软柱塞抽油泵的结构进行了设计,该种泵利用了液压自封式的软柱塞代替了常规柱塞泵的金属柱塞,与以往的软柱塞抽油泵最大的不同是采用了多个柱塞串联的结构,实现了分级承压、逐级密封的效果。通过与单级软柱塞抽油泵的对比分析可知,两级软柱塞抽油泵密封筒所受最大应力比单级软柱塞抽油泵小50%左右,因此多级软柱塞抽油泵在一定程度上可延长其使用寿命。软柱塞密封筒材料的耐磨性是影响泵寿命的关键因素,本文根据抽油泵工况,确定软柱塞与泵筒摩擦磨损模拟试验参数,对聚醚醚酮、聚氨酯和丁腈橡胶进行了摩擦磨损试验,得出磨损量随随载荷和速度变化的关系曲线。试验结果表明,聚醚醚酮的耐磨性远远优于其它材料,故选用聚醚醚酮作为密封筒的材料。利用流固耦合方法分析了主要参数对软柱塞抽油泵密封筒变形量和泵泄漏量的影响。结果表明,其它参数一定时,柱塞密封筒的厚度越大,密封筒变形量越小,泄漏量越大;初始间隙越小,流体域的轴向压力分布非线性程度越大,软柱塞密封筒变形量越大,泄漏量越小;压差越大,泄漏量越大,由于密封筒的变形量也会变大,所以泄漏量增大的速度会减小;当出入口压差一定时,入口的压力越大,密封筒膨胀变形量越小,泄漏量越大。为了使多级软柱塞抽油泵各级柱塞的分压值趋于一致,本文提出了柱塞长度的优化方法,并以两级软柱塞抽油泵为例进行优化,优化后的结果表明,当第一级柱塞长度50mm时,第二级柱塞长度为47.2mm。