抽油杆柱是地面驱动螺杆泵系统的重要组成部分，在螺杆泵抽油杆柱设计方面，学者进行了大量研究。等对螺杆泵杆柱强度设计进行了计算；对螺杆泵的摩擦扭矩作了深入研究，得出了抽油杆柱摩擦力矩计算公式；通过试验研究，魏纪德、师国臣、李增亮分别得出螺杆泵抽油杆柱负载扭矩的计算公式；螺杆泵采油系统井筒环空结构参数及抽油杆转速与流体摩擦阻力的关系，得出抽油杆的直径和转速是决定流体摩阻的主要因素。 2004年，改进了抽油杆载荷的计算方法，利用微元段法逐段对抽油杆柱进行载荷分析，考虑在不同处井筒内流体粘度随温度变化，同时考虑井斜角变化对抽油杆载荷的影响。抽油杆柱动力学基本方程，建立了稳态拉力一扭矩模型用于抽油杆柱整体力学分析、对井口处的抽油杆柱作局部弯曲分析的数学模型以及对与螺杆泵转子相连接的下部杆柱作动力分析的数学模型，并提出了稳定器布置方法；将梁单元和动力间隙单元相结合，采用New mark直接积分法，建立了抽油杆柱非线性瞬态动力学的有限单元法，使得抽油杆柱碰撞接触问题得以求解，给出抽油杆柱强度和扶正器安放位置的数值分析方法；建立了螺杆泵采油系统抽油杆柱扭转振动的动力学方程，给出了组合杆柱各阶扭转振动固有频率的计算公式；应用Timoshenko梁一轴模型分析了单螺杆泵采油杆的动力学特性，得出了单螺杆泵抽油杆柱运动方程的解析解，地了解采油杆的动力特性；螺杆泵杆柱瞬态动力学模型及分析方法，并在油田实际的杆柱失效分析中应用。针对含砂量高、低液面的螺杆泵井抽油杆柱载荷进行分析，并提出提高抽油杆性的。
对于地面驱动的直井螺杆泵井而言，抽油杆柱的偏磨和断脱现象是设计和生产中关心的主要问题。而对于定向井螺杆泵系统，定向井在钻进过程中，由于地层岩性、地层倾角、地层倾向、钻具组合及钻井参数等因素的影响，造成定向井井身井斜和方位变化，所以定向井较直井的井身结构及受力情况复杂。处于造斜段的杆柱在重力的作用下很容易与油管壁接触，根据定向井的井眼轨迹特性知，抽油杆在做旋转运动的过程中处于纵横弯曲状态，这使杆柱容易发生磨损和断脱。为避免或减缓这种现象，2005年，从理论上探索定向井螺杆泵采油的可行性，分析了延长杆柱工作寿命的技术措施，并提出了扶正器的合理布置。2006年为此建立了定向井螺杆泵抽油杆柱力学模型，利用ANSYS有限元软件对其进行了瞬态动力学分析，提出了扶正器和导向器合理布置方案。现场试验结果表明，使用该项技术前、后螺杆泵井的平均免修期明显延长，能够满足油井生产需要。在地面驱动螺杆泵下入稳斜段的定向井相关研究中，不可避免更要重视抽油杆柱的力学分析，由于抽油杆柱要通过定向井的造斜段，在设计过程中会应用到导向器、万向节等装置，在研究中可以参考定向井钻井钻进过程中钻杆的力学分析。2009年，提出了用全井钻柱系统动力学模型来研究水平井钻柱动力学。
