地面驱动螺杆泵在油田应用非常广泛,其不仅适合于高粘度、高含砂、高油气比、低产油田的开发,而且对于普通油藏及水驱油藏后期高含水开采阶段也具有良好的适应性,已成为我国油田主要的机械采油方式之一。随着螺杆泵应用的普及,螺杆泵的效率和可靠性也日益受到重视,为避免因螺杆泵抽油系统出现故障影响正常生产造成不必要的经济损失,螺杆泵在使用前,必须经过严格检验以确保质量和性能指标符合要求。下井前的性能测试是确保螺杆泵正常工作的有效途径,进而实现新泵生产参数的优选和旧泵延寿方案的设计。本文设计了一套立式螺杆泵性能测试实验系统,克服了卧式螺杆泵试验台不能有效模拟井下环空、井液循环、井下压力等缺点,其主要组成包括动力传动装置,辅助支架、专用井口、井下管程、加热循环和测控系统。通过对螺杆泵进行优选,分析获得螺杆泵在高泵效区工作的特性曲线,指导螺杆泵应用,实现油田的节能降耗,具有重要工程意义。本文主要完成以下几个方面的工作:（1）查阅相关工程资料和现场需求,针对立式螺杆泵采油系统的特点,设计了实验台总体方案,包括实验井、实验流程图、实验台模型。设计完成后开展了对系统结构部件的分析计算和校核。（2）基于井口和井下管程的结构设计,选出各部件并进行分析,计算各个关键部件的受力和应变。（3）设计加热油罐及循环加热系统,有效的模拟了螺杆泵工业应用环境,确保测试系统获取数据的准确性。（4）采用PCI数据控制卡进行了测控系统设计并编制了人机接口软件,进行测试实验,获得实验数据,根据工作报表和性能曲线指导螺杆泵的应用。通过对立式螺杆泵采油系统的研究,完成了试验测试装置的设计,形成了一套机电一体化采油系统,该系统结构紧凑,使用灵活,自动化程度高,提高了螺杆泵现场使用的采油效率并降低了能耗。