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地面驱动螺杆泵采油是一种相对比较新的采油方式，具有投资少、管理方便、性能优越等特点。但是由于其发展时间比较短，在油井的管理上还存在很多不完善的地方，尤其是目前螺杆泵油井的系统效率还比较低，没有充分发挥螺杆泵采油的优势，因此对螺杆泵油井的系统效率优化设计进行研究很有必要。
本文从螺杆泵采油的参数计算等需要用到的理论基础入手，阐述并建立了抽油杆的直井力学模型和弯曲力学模型，在此基础之上建立了以系统效率为目标函数的螺杆泵油井优化设计模型，首次提出了螺杆泵油井的系统效率的分级模型，并将该模型运用到二连油田的实际的螺杆泵油井，通过计算分析了二连油田目前螺杆泵采油井的系统效率现状，对比分析了优化设计前后系统效率的变化情况，对每口实际的油井提出了对应的整改措施。分析了影响螺杆泵采油井系统效率的因素并进行了敏感性分析。