目前,我国石油开采主要采用有杆泵机械采油的方式。这种采油方式具有设备简单可靠、便于维护的特点,但其最大的问题就是系统效率低下导致能源损失严重,而对系统效率影响最大的就是摩擦耗能。同时系统摩擦因数也是反映原油流动情况,制定稠油井降粘措施的重要依据。另外伴随着采油年限的增长摩擦也成为影响抽油泵工况,决定系统稳定性的主要因素。因此,为了提高系统工作效率,减少能源浪费,保障系统安全稳定运行,系统摩擦因数的分析和研究显得尤为重要。本文首先针对目前大部分研究都只针对于直井粘滞阻尼的局限,建立了综合考虑抽油杆、油管和液柱耦合振动的定向井有杆抽油系统三维模型,并完成了模型的求解。同时完成了几种常见的深井井下泵工况的模拟,为后续摩擦因数辨识奠定基础。其次,完成了基于轮廓矩的示功图特征向量提取。针对离散函数图像轮廓矩不具有尺度不变性的问题,通过轮廓矩的组合消去了尺度变换因子得到了新的组合轮廓矩。同时提出了示功图整体轮廓矩和分区低阶轮廓矩相结合的特征提取方法,保留了示功图足够的整体和局部特征信息的同时,也避免了图形高阶不变矩对提取效果的影响。然后,针对三维耦合振动模型摩擦因数辨识具有参数多、精度要求高等特点。对智能优化算法进行了研究,提出了基于模拟退火的混合遗传算法。并将其与系统参数辨识的思想相结合,完成了系统摩擦因数的辨识。同时,通过仿真泵功图得到的预测产液量和实际产液量的对比验证了辨识结果的准确、有效性。最后,进行了混合遗传算法与经典遗传算法及模拟退火算参数辨识的性能对比,结果表明混合遗传算法拥有更好的寻优能力和收敛速度。最后,搭建了有杆抽油井摩擦因数移动监测平台,主要实现了用户管理、油井管理、状态预警、示功图显示、摩擦因数在线监测、历史记录查询等功能。并将此平台应用到油田生产,实现了摩擦因数的在线辨识和辨识结果的动态查询,结果表明本平台满足油田现场实际生产要求,同时包括摩擦因数在内的各种油井信息的在线监测大大方便了油田管理,为油田精细化生产,节能减排提供了支持。