同轴双空心杆热液体闭式循环降粘举升技术是近年来新兴的一种高效的稠油生产工艺,应用于蒸汽吞吐井,但其相关理论研究较少,举升工艺设计优化方法和预警理论方法缺失,影响着该工艺的举升效果和效益。针对这些问题,运用节点系统分析方法,构建了同轴双空心杆热液体闭式循环加热举升工艺优化设计优化模型,特别是建立了考虑或不考虑轴向传热条件下的该举升工艺井筒流体温度场计算模型、同轴双空心杆受力分析模型和基于生产安全的预警模型及热液体循环参数界限计算方法,并开发了计算软件。研究结果表明:考虑轴向传热的双空心杆热液体循环井筒流体温度计算模型无法求得解析解,且在一般油井生产流速条件下轴向传热的影响可以忽略,建议采用不考虑轴向传热下的同轴双空心杆热液体闭式循环降粘举升工艺井井筒流体温度场计算模型,并以陈家庄油田4口井为例进行设计与分析,计算的循环液返回温度与实测值的平均相对误差为1.89%、油井产出液温度的平均相对误差为3.73%,验证了井筒流体温度模型具有很高的计算精度;计算了同轴双空心杆生产过程中的受力状况,计算最大载荷与实测值的平均相对误差为4.795%,计算最小载荷与实测值的平均相对误差为7.39%,;进行了2口井的预警指标研究和敏感性分析,埕南91块-平29井的产出液温度预警下限为77.9℃,循环液质量流率的下限是41.7t/d,循环液注入温度的下限是102.6℃;埕南91块-平8井产出液温度预警下限为89.6℃,在现有循环参数和生产制度下,载荷利用率超标预警,建议循环液质量流率提高到61.8t/d或者循环液注入温度提高到131.4℃,保证油井安全生产。