在国内外的机械采油方式中,有杆抽油是一直占绝对主导地位的人工举升方式。由于低渗透油田渗透率低、产液量小,加之定向井井眼轨迹中井斜角和方位角的存在,应用于低渗透油田定向井的有杆抽油系统效率普遍较低,如何提高系统效率是本文研究的重点。本文在对有杆抽油系统各部分效率的数学模型分析研究的基础上,给出了适用于低渗透油田定向井有杆抽油系统的效率分析模型；进行了有杆抽油系统优化设计对效率的改善研究和定向井中抽油杆扶正器分布对系统效率影响研究,得出了以系统效率最大为目标函数的低渗透油田定向井有杆抽油系统优化设计模型；并根据延长低渗透油田定向井有杆抽油系统的实际生产情况,编制了“低渗透油田定向井有杆抽油系统效率分析优化软件”；对延长油田甘谷驿采油厂唐114井区定向井有杆抽油系统进行了优化设计、现场优化调参、试验数据采集、对比分析研究等。应用效果表明,有杆抽油系统总效率优化前后平均提高了4.8%,平均节电率达到44.5%,节电效果非常明显,可在低渗透油田定向井推广使用。