随着水平井技术的发展,水平井杆管偏磨问题越来越受到人们的重视。本文首先研究了水平井里抽油杆柱偏磨的机理及其影响因素,采用三次样条插值方法对实测井身轨迹数据进行拟合,并研究了水平井井身轨迹的图示方法。其次,分析了水平井中抽油杆上下冲程的受力,根据力学分析确定中和点的位置,再在受力分析的基础上,考虑抽油杆的约束条件和井斜角、方位角的变化等边界条件后,建立了水平井筒中抽油杆柱的力学模型。根据建立的力学模型,以节点分析法,以相邻两个节点之间的杆柱的最大挠度小于管半径为优化目标,以满足杆柱强度和工艺技术要求作为约束条件,应用最优化技术理论,建立了扶正器间距、扶正器个数优化设计方法。在理论研究的基础上,用Visual Basic语言编写了水平井深抽抽油杆柱优化设计分析软件。软件包括井身轨迹描述绘图模块、抽油杆柱配置优化设计模块和扶正器间距配置模块三个模块。软件开发既能满足现场实际要求,又有良好的操作性。通过工程实例验证,本文自主开发的水平井深抽抽油杆柱优化设计软件,能够较为准确地对水平井里杆柱受力及变形进行计算分析,并能够合理配置扶正工具的位置和间距,有效地减轻了杆管偏磨现象,为水平井的安全生产提供一定的指导作用。