采油车可视为一种变相的移动式有杆泵抽油设备。它由车载设备、钢丝绳和抽子组成，它的车载设备相当于有杆式抽油泵的地面抽油机，钢丝绳相当于有杆式抽油泵的抽油杆，它的抽子与有杆式抽油泵的深井抽油泵相当。其工作原理为：采油车主车通过绞车的旋转，利用将钢丝绳将采油抽子下放到井底油面以下100~200m，同时抽子底部的单向阀打开，油通过抽子的内部空间进入到抽子上部的套管（或者油管）空间，当采油车带动抽子提升时，单向阀由于自重和油的流动而关闭，同时抽子外围的密封胶筒封闭了抽子与套管之间的间隙。
一台采油车通常需要配备几种不同型号的抽子，以便在不同口径的套管中作业。当下入深度达到采油车的提升能力时，操作者在驾驶室内控制绞车反转，上行程开始。对于阀抽子，阀球在井液压力下与阀座闭合；而对于两瓣抽子，活瓣则下滑与固定瓣合在一起。这样抽子就像活塞一样将上部井液抽出井口，并通过回收管路进入油罐车的储油罐中，一个采油过程完成。当油井的液面较高，井液较多时，可以重复上述过程反复作业。
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当油田进入开发中后期，油井产量越来越低，平均单井日产量≤1t，利用常规采油设备对这类低产油井进行开采生产升本过高。近年来，相继开发出了适合低产井、间歇开采井、无电源井和边缘井的采油车。使用采油车的油井无需电源、抽油机、采油树，也不需要井下油管、抽油杆、抽油泵和井场高架油罐等，从而大大降低了开采成本。
