抽油机是有杆抽油的地面动力传动设备,是构成“三抽”系统的主要组成部分。抽油机的产生和使用由来已久,迄今已有百年历史。应用最早,普及最广的当属常规型游梁式抽油机,至今在世界各国中仍占绝对优势。随着油田的不断开发,要求抽油机具有长冲程、大负荷、低能耗、体积小、重量轻等特点来满足日益发展的油田需要。越来越多的新型抽油机相继研制成功、投入生产,对油田的发展做出了贡献。抽油机是”三抽“系统主要耗能设之一,约占油田耗电的1/3,而有杆抽油系统的平均效率仅为23%左右,尚有较大的节能潜力。尤其是现代抽油机设计是处于定性阶段,缺乏一定的理论指导。为了响应中国石油天然气总公司提出的“节能降耗”要求;为适应开采石油稠度增大,油井的加深,需要进一步克服常规机的不足。虚拟样机技术是近些年在产品开发的CAX,如CAD、CAE、CAM等技术和DFX,如DFA(Design For Assembly,面向装配的设计)、DFM(Design For Manufacture,面向制造的设计)等技术基础上发展起来的,它进一步融合了现代信息技术、先进仿真技术和先进制造技术,将这些技术应用于复杂系统全生命周期和全系统,对它们进行综合管理,从系统的层面来分析复杂系统。国际上,三维CAD/CAM/CAE技术、虚拟样机技术很早就在抽油机产品的设计生产中得到了应用。目前,国际上对抽油机的研究主要集中在抽油机的自动化运行、无人化管理、智能化控制等领域,已经取得了一些成果,推出了一些智能化抽油机。对抽油机的结构和设计理论的研究主要集中在超重负载、长冲程、低冲次抽油机的领域。国内对抽油机的的结构特点、运动特性、平衡技术、控制技术,节能技术等领域开展了多方面的研究,取得了很多成果。但是,三维CAD/CAM/CAE技术、虚拟样机技术在抽油机设计中的应用也仅仅停留在建立模型的层面上;运动仿真、虚拟实验和有限元分析技术的应用还基本上是空白。如果抽油机的结构没有改进、没有突破性的技术进展,并不能从根本上解决抽油机的节能降耗问题。只有从抽油机的结构本身入手,优化其结构参数、动力性能、降低整机重量和能耗,才能从根本上解决抽油机的节能化问题。