中国石油机械采油井共计17.2万余口,其中抽油机井15万余口,螺杆泵井1万余口。仅大庆油田有抽油机井4.5万余口,占机采井总数的77%,年耗电约36亿千瓦时,占油田生产总耗电量的四分之一以上,能耗巨大。大庆油田普遍存在抽油机选型不合理、载荷利用率低、大马拉小车的问题,抽油机井载荷利用率多在70%以下,造成初期投资浪费、能耗增加严重等诸多问题。随着开发方针调整和开采对象变化,油井产液量变化规律更加复杂,抽油机型号优选原则不明确。抽油机井悬点载荷计算公式不适合聚驱、三元复合驱及低渗透油田的计算,油田常用的双驴头抽油机、下偏杠铃抽油机、塔架式抽油机等缺乏相应的计算模型和优选方法。随着油田生产复杂性日益突出,开发政策需进行相应调整,目前的参数优化方法难以满足要求。现场缺乏拖动装置和抽油机的合理匹配方法。本文首先分别研究了异相型抽油机、双驴头抽油机、下偏杠铃抽油机和塔架式抽油机的悬点运动规律,包括悬点位移、速度、加速度和扭矩因子随曲柄转角变化规律,并建立计算模型,之后考虑每种类型抽油机悬点运动规律,建立了不同类型抽油机悬点载荷随位移变化关系的计算模型。通过分析抽油机悬点载荷的主要影响因素,提出了分别针对水驱、聚驱、三元复合驱和低渗透油田的最大、最小载荷计算经验公式。在此基础上,根据抽油机结构参数,计算抽油机扭矩因子,根据实测示功图得到负载扭矩;根据平衡方式计算平衡扭矩;考虑平衡状况和传动效率,建立不同类型抽油机扭矩计算模型,可准确模拟曲柄轴净扭矩随曲柄转角变化规律。根据现场不同类型抽油机井实测示功图,分别回归了异相型抽油机井、双驴头抽油机井和下偏杠铃抽油机井的最大扭矩计算模型,并通过统计现场抽油机破坏情况,分析抽油机破坏概率与载荷利用率和使用时间的关系,建立求解破坏概率的模型,同时考虑抽油机的经济寿命,综合得到抽油机的合理载荷利用率以及抽油机的合理扭矩利用率,最终通过分析抽油机的节能原理,建立了抽油机优选原则。分析不同类型抽油机在不同工况条件下的节能状况,总结出各种抽油机的适应条件与范围。通过在大庆油田进行的现场应用,累计实施3848口井,降投资约1.7亿元,节电17388万千瓦时,创经济效益27780.86万元。