我国煤层气资源十分丰富,作为新型的绿色能源,如何高效地进行资源开采是我们最关心的问题。目前,螺杆泵因其在高含砂、高含气以高粘度排采环境中的适用能力非常强,而被广泛应用与各大油井以及煤层气井中。螺杆泵由定子和转子组成,转子材料一般采用合金钢,定子材料一般选用具有较强耐油耐磨性能的丁腈橡胶。橡胶是一种超弹性材料,相对于合金钢,橡胶的弹性模量非常小。橡胶厚度不均匀的常规螺杆泵衬套定子,存在散热、受力以及溶胀不均匀等问题,直接影响了衬套定子的使用寿命。为了改善螺杆泵的工作性能、延长泵衬套的使用寿命,通过改变泵体结构、制造厚度均匀的橡胶定子,这样的螺杆泵称之为等壁厚定子螺杆泵。相对于单螺杆泵而言,双头单螺杆泵具有高效率、大排量、低能耗等优点。如何绘制双头单螺杆型线以及创建双头单螺杆泵的模型是进行等壁厚螺杆泵性能分析的重要前提。本文主要是在理想状态下,使用CAD和Solidworks等模型分析软件,对等壁厚双头单螺杆泵端面型线进行设计分析。采用传统绘图方式设计普通内摆线定子型线,同时,用C++语言编程,使用CAD的二次开发软件ObjectARX对短幅内摆线定子型线进行绘制。利用有限元分析软件Workbench对常规螺杆泵和等壁厚螺杆泵的力学性能进行仿真,并以最大Mises应力、最大剪切应力以及最大位移等为主要力学性能指标,对仿真结果进行对比分析,从而对常规螺杆泵和等壁厚螺杆泵的性能进行对比。等壁厚螺杆泵橡胶厚度是相等的,特定的工作压力下,研究不同橡胶厚度定子的力学性能,同样以最大Mises应力、最大剪切应力以及最大位移等为主要力学性能指标,来选取最合适的橡胶厚度。地面驱动螺杆泵虽然具有很多优点,但其并不适合斜井以及狗腿井的开采,同时,由于杆柱强度的原因,其抽油杆柱无法下深。针对以上问题,许多专家学者提出了电潜螺杆泵的概念。电潜螺杆泵不仅在高含砂、高含气和高粘度排采环境中适应能力非常强,而且在稠油井、水平井及斜井的开采中,具有非常好的发展前景。同时,电潜螺杆泵还继承了电潜泵大排量、高扬程的优点。针对煤层气排采后期地层水不足影响煤层气排采的问题,本文提出了一套井下煤层气电潜泵井下回流方案,针对方案设计了井下回流阀,并采用软件对设计的回流阀做了性能仿真研究。