随着石油开发技术的提高及轻质原油储量的减少,稠油开采引起了石油界的高度重视,但仍面临许多难题。突出表现为粘滞摩擦阻力增大,光杆缓下冲次降低、杆柱疲劳磨损加重、原油进泵阻力加大、悬点载荷变化明显等问题,使稠油开采难度显著增加。原油粘度与井筒斜度的增大是导致稠油开采困难的根本原因,现有系统优化设计方法大多基于定值粘度构建杆柱力学模型,较少考虑井眼轨迹对杆柱力学分析的影响。因此,本文提出一种基于井筒产出液环空视粘度模型与三维杆柱力学模型的稠油斜井系统优化设计方法,且考虑添加内衬管、加重杆及扶正器的偏磨治理方案,为实现上述方法,采用C++编程语言研制了稠油斜井有杆抽油系统优化设计可视化软件平台。从系统优化设计方法研究到软件平台搭建主要包含以下几方面。在基本参数与系统参数计算方面。首先,针对普通杆柱组合与空心电加热杆柱组合的稠油斜井,分别建立基于Beggs-Brill压力增量迭代法的井筒压力分布模型与基于能量守恒方程的井筒温度分布模型;其次,考虑偏心当量间距,建立井筒产出液环空视粘度模型;最后,分别对普通杆柱组合新投产井、空心电加热杆柱组合新投产井及已投产井进行杆柱组合的优化设计。在杆柱力学模型研究与稠油进泵规律分析方面。考虑井筒产出液环空视粘度的变化与接箍、扶正器对杆柱受力的影响,对普通杆柱组合与空心电加热杆柱组合的稠油斜井分别建立杆柱力学模型,并分析了由杆柱下行摩擦阻力变化引起的杆柱缓下现象;通过对多级杆柱受力的分析,制订添加内衬管、加重杆及扶正器的偏磨治理方案,实现了基于偏磨治理的稠油斜井有杆抽油系统优化设计;利用Fluent软件分析冲程、冲次及粘度等不同因素对稠油进泵规律的影响。在可视化软件平台研制方面。运用VS2010开发工具搭建软件平台的系统框架,结合Access数据库技术设计软件平台的数据结构,利用Open GL技术实现软件平台井眼轨迹、杆管接触状态等的三维动态仿真及优化设计结果的可视化显示。