潜油电泵是一种重要的机械采油设备，具有排量大、扬程高的优点，广泛用于停喷后的高产油井、含水井、深井及定向井中，是油田实现高产稳产的重要手段。 本文首先系统地研究了不同井型、不同油藏条件及生产状况下油井的流入动态，进而建立了潜油电泵井井筒内流体PVT分布规律的数学模型并求解，为潜油电泵井设备的选型、系统运行参数的优化及参数调整奠定了坚实的基础。 在油井流入动态研究和井筒流体PVT分析的基础上，结合海上油田的实际情况，以系统效率为目标对潜油电泵井进行了优化设计。 利用边缘检测和图象分割技术实现电流卡片上电流曲线与底纹分离，然后通过对各种电流曲线的形状特征的分析，构建电泵故障特征库，同时，将电流曲线转化为电流-时间的振动曲线，利用频幅分析方法从另一角度建立和完善电泵故障特征库，通过统计分析对故障进行诊断，开辟了利用模式识别技术智能诊断潜油电泵故障的新方法。 在对潜油电泵井生产分析的基础上，通过调节油嘴、间歇抽油以及调频技术等的运用，使潜油电泵在偏离最佳工作区后根据油嘴等参数的调节恢复并保持高效运行。并在井筒流体分析的基础上，建立了确定环空放气阀合理工作制度的数学模型，用于指导油井的生产。 在前述理论研究的基础上，成功研制了一套电潜泵采油专家系统软件，软件集电潜泵系统的校核、评价、优化设计、诊断及管理等于一体，以指导油田的生产。经现场应用，实测结果与理论分析结果相符，证明了本文研究成果的正确可靠。