随着油气资源的不断开发,国内多数油气田已经进入开采中后期,机械采油设备已成为各油田主要的人工举升设备用于井下油气举升。但是,在目前的油气开采过程中出现了越来越多的稠油油井、低产高深油井、高气油比油井、边际卫星油井等油井的开采技术难题,使得常规机械采油设备难以解决。为了适应这些复杂的井下工况,通过本文的研究,我们开发出一种新型井下双螺杆油气多相混抽泵。首先,本文简要提出双螺杆泵转子型线的设计原则,并重点分析了一种新型井下双螺杆泵转子原始型线的组成。利用坐标变换和包络原理对原始型线的共轭型线方程进行了推导。通过对双螺杆泵转子的空间啮合特性的分析,得出螺杆转子螺旋齿面方程及啮合线方程,并根据啮合线方程对双螺杆转子瞬时空间接触线方程进行了推导。其次,本文对井下双螺杆泵的工作理论和增压原理进行了分析,给出了泵内压力分布的计算公式,计算了新型线设计的双螺杆泵的过流面积及其理论流量。随后,重点分析了双螺杆泵的间隙回流泄漏,指出造成回流泄漏各种间隙和形式,应用流体力学理论对各种间隙的回流泄漏进行了分析计算,得出相应的计算方法。计算了双螺杆泵的实际流量、容积效率和有效功率。第三,本文探讨了三种井下双螺杆泵的结构设计方案,在分析各种方案的优缺点后,采用后两种方案对井下双螺杆泵的具体结构进行设计,给出泵在井下的具体实施方式,并对其辅助零部件进行了设计计算。用有限元软件对三维螺杆转子进行了结构动力学分析和稳态温度场分析,得出各种状态下螺杆转子轴向和径向变形,并对变形结果进行了对比分析。最后,本文给出了各种流态下井筒压降的计算方法和步骤,并根据井筒压降计算方法和节点分析法,以泵的出口作为求解点对整个井下双螺杆泵采油系统进行压力匹配设计。