在国内外油田采油生产中,游梁式抽油机是当下被普遍采用的人工举升方式。近五年中国石化对其油田企业范围内20000余台次油井进行能耗测试,其平均系统效率低于30%。由于游梁式抽油机电机运行模式与载荷规律匹配程度较低,抽油杆产生较大变形,引起冲程损失,严重影响系统效率。研究游梁式抽油机抽油杆动力学过程,分析抽油杆受力规律,对游梁式抽油系统提高泵效、节能降耗具有重要意义。本文就抽油杆一个完整冲程周期内,对上、下冲程两阶段建立了力学模型,进行了受力分析和变形分析,推导了动力学微分方程,采用有限元方法对游梁式抽油机抽油杆在周期内各时刻的位移、速度、加速度及载荷规律进行研究。编写了专用计算程序,通过大量试算,总结了抽油杆顶端和底端运动关系。本文以提高井底泵有效冲程为目标,以井底运动规律和载荷规律作为求解抽油杆运动规律的底部约束条件,计算了顶部光杆运动规律,并换算成电机的转速分布,控制电机运行。并采用该技术就某油田4口生产油井进行了现场试验,验证了其应用效果,试验结果表明采用本文提供的电机运行模式,对游梁式抽油机增产、节能和系统效率提升有显著效果。