在有杆抽油系统的组成部分中,抽油泵是关键部件之一。随着我国大部分油田进入中后期开采阶段,油藏环境变得很复杂、泵挂加深、油田的效益不断下降,这使得抽油杆的受力更为复杂,抽油泵的工作条件越来越恶劣。柱塞与泵筒之间的泄漏量和摩擦力将直接影响有杆抽油系统的生产状况,目前抽油泵泵阀的运动规律的研究无法模拟井下抽油泵的真实工作情况。本文针对以上情况,从影响泵工作特性的因素入手,主要做了以下研究:首先,分析了影响柱塞与泵筒之间摩擦力的相关因素,包括偏心率、间隙等级、泵径、柱塞运动速度、柱塞上下压差等,应用Gambit软件,建立了三维柱塞泵筒间隙仿真模型;在Fluent软件里设置进出口的压力、流体属性以及柱塞速度等约束条件,建立柱塞泵筒间隙瞬态仿真模型。其次,模拟计算柱塞在同心和偏心不同工况下,牛顿流体和幂律流体分别通过间隙时的泄漏量和摩擦力;根据模拟结果,回归得到泄漏量和摩擦力的表达式;建立了影响因素敏感性分析模型。然后,考虑地面抽油机运动特性,以悬点运动规律为基础,建立了柱塞运动模型;在得出柱塞运动规律的情况下,针对上冲程时流体进泵的全过程,建立抽油泵二维模型,并进行网格划分和边界条件指定。结合动网格技术和UDF编程,应用计算流体动力学软件Fluent进行数值模拟,实现了柱塞运动与流场计算域的同步求解。最后,得到不同时刻泵内流体速度场分布规律,以及阀口开度、沉没压力、气液比、原油粘度和柱塞速度等因素对抽油泵充满程度的影响;数值模拟的结果为今后抽油泵工况研究提供了相关参考依据。