随着油田的开发进入中后期，井况进一步恶化，综合含水不断上升，偏磨问题也越来越严重。空心杆采油技术从根本上解决了实心抽油杆与油管的偏磨问题，但是空心杆采油技术中下泵深度或井口出油管线受到了限制，以及空心杆与套管发生了新的偏磨问题，其配套技术尚不完善。在充分借鉴国内外已有研究成果及开发经验的基础上，本文从油层系统、井筒流动系统出发，利用杆柱力学分析方法，进行空心杆采油系统的优化设计。在选定不同抽油机机型的条件下，以泵吸入口处为系统求解点，采用系统分析方法求解油井在相应抽汲参数的产能，建立了一套空心杆采油系统优化设计方法。研制了空心杆反馈抽油泵，优化了抽油杆设计以及空心杆防偏技术，研究了井下配套工具，优化了生产抽汲参数，为偏磨油井的治理及高含水油田的开发提供了采油工程优化设计思路；空心杆采油系统优化配套技术在现场进行了初步应用，取得了较好的效果。本论文的研究也为胜利油田高含水油藏开发及空心杆采油系统的优化设计提供了有益的借鉴。