本论文以游梁式抽油机和井下抽油杆柱为研究对象。根据游梁式抽油机的机构特点,考虑了双曲柄、多平衡块、双连杆等各部件的几何尺寸、质量和连接方式,采用I-DEAS软件建立了CYJ10-3-53HB型抽油机三维实体机构动力学模型,把井下抽油杆处理成质量、弹簧和阻尼系统模型,将地面抽油机与井下抽油杆做为整体进行动力学分析,通过仿真运算得到抽油机相关的动力学参数,与经典算法相比绝大多数参数误差在5%以内,最大误差为6.7%。在抽油机动力学分析基础上提出了基于扭矩法调平衡技术,考虑一段时间内多个示功图的综合效果,加权平均后进行动力学分析,编程计算得到调整方案,经现场3口井应用表明基于动力学仿真的扭矩法调平衡技术与电流法相比,结果基本吻合,最大误差在5.5%以内,解决了电流法虚假平衡现象。针对游梁式抽油机的结构,依据平面简化模型提出了基于抽油机动力学分析的曲柄转速诊断技术,解决了应用I-DEAS软件对三维实体模型求解时曲柄转速解的不确定性,将示功图进行转换并经过计算得到曲柄的运动参数,从而对曲柄运行是否正常作出判断,经对两种型号抽油机的计算表明曲柄转速运行时一直处于波动状态。针对井下抽油杆柱,应用有限单元法和间隙元理论对其进行动力学分析,考虑柔性钢丝绳抽油杆受拉不受压的力学特性,编制了FRSDA动力学软件,对抽油杆柱进行振动模态和瞬态动力学分析,通过计算得到抽油杆柱在井下运动情况及受力状态,能够描述抽油杆摩擦、碰撞接触等现象,计算结果为抽油杆的设计、优化、诊断提供了理论依据。