自从螺杆泵作为采油机械在油田应用以来,因为具有运动构件少、成本较低、吸入性能好、系统效率较高以及适应能力强等优点,因此在全球所有国家的油田机械采油中具有日益重要的地位,成为世界范围内主要的人工举升方法之一。然而由于缺乏对螺杆泵工作特性的研究,加之常规螺杆泵传动方式复杂,在目前的油田生产中并未完全发挥螺杆泵的优势。为了提高螺杆泵井采油效率,大庆油田成功研制出了螺杆泵直接驱动装置,采用低转速大扭矩的电机直接驱动抽油杆旋转,从而取消了原来的带传动和减速器等中间传动机构,进一步提高了螺杆泵井系统效率。随着螺杆泵的普遍应用以及直驱螺杆泵的高效节能特点,对直驱螺杆泵进行优化设计将有利于直驱螺杆泵的普及应用。直驱螺杆泵井系统的优化设计可以使螺杆泵油井的系统效率得到明显的提高,从而达到节能降耗的目的。本文将通过对油井流入特性、螺杆泵排量特性及直驱电机工作特性的研究,以直驱螺杆泵井系统效率最高为目标函数,建立了直驱螺杆泵井采油系统优化设计的数学模型,从而能够对直驱螺杆泵井采油系统的工作参数进行优化,使直驱螺杆泵井处于高效运行状态,降低油田采油成本。通过实验回归出螺杆泵特性曲线和直驱电机负载效率曲线,并将其拟合成多项式表达式。结合相关理论,应用VB编程语言编制了直驱螺杆泵井优化设计程序,对直驱螺杆泵井进行优选直驱电机型号、工作转速、螺杆泵型号、抽油杆柱和下泵深度等参数,建立了一套科学的直驱螺杆泵井系统优化设计方法。设计对比了 2 口井,使直驱螺杆泵井系统效率比优化前提高了 10.7个百分点。直驱螺杆泵的优化设计将对于提高螺杆泵井系统效率,降低油田生产成本及节约能源做出积极贡献。