潜油电泵是采油中很重要的举升设备,具有泵效高,排量范围大,自动化程度高等特点。潜油电泵采油能提高油气井采液速率、实现油气井持续稳产。但是潜油电泵在运行过程中,如果井下电泵机组与生产参数匹配不当,则会出现泵效偏离高效区、不能在最高效率点工作。因此,研究潜油电泵井井下设备优化设计对潜油电泵合理、高效运行有很重要的意义。本文充分调研了国内外潜油电泵技术理论和应用现状,在对油井流入、流出动态,井筒多相流理论,潜油电泵特性曲线进行研究的基础上,进行了潜油电泵井下设备优选,以井下效率最高为目标函数,运用节点分析方法,研究了潜油电泵井下设备的优化设计方法,以实现井下设备的高效运行。文中考虑潜油电泵生产的供产协调关系,以泵型、潜油电机、电缆参数为设计变量,以三者耦合下的井下效率最高为目标函数,综合考虑泵径、下泵深度、电泵级数、产液量等约束条件,研究了井下设备之间关系,优选潜油电泵,潜油电机和电缆。本文考虑了所选的6种泵,51种电机,188种井下机组的可能性,分别计算了每种机组的井下效率。结果显示:井下效率高低与井下机组的选择有关,即188种井下机组就有188个井下设备效率。最后,在所选最优的井下机组的基础上,对影响井下设备效率的因素做了具体的分析。