Актуальность. Значительное число крупнейших нефтяных месторождений в России находится на завершающей стадии разработки, характеризующейся снижением объемов добычи, увеличением доли осложненного фонда скважин. Одним из наиболее распространенных способов эксплуатации скважин малодебитного фонда являются штанговые насосные установки. Эксплуатация штанговых установок в осложненных условиях эксплуатации в ряде случаев сопровождается снижением межремонтного периода работы, повышением удельных энергетических и экономических затрат при добыче. В этих условиях одной из наиболее актуальных является задача обеспечения рентабельной разработки скважин за счет своевременной диагностики технического состояния и условий работы насосного оборудования. Объекты: штанговая насосная установка, работающая в нефтяных добывающих скважинах, в том числе при наличии осложняющих факторов, и устьевая динамограмма работы штанговой установки, отражающая техническое состояние и условия работы внутрискважинного оборудования. Цель: разработка нового подхода к диагностике состояния штанговых насосных установок по динамограмме, базирующаяся на решении обратных задач динамики штанговой установки. Методы: методы численного решения уравнений в частных производных для прямых задач, включающих моделирование теоретической динамограммы работы штанговой установки; методы решения обратных задач, направленных на определение параметров модели, характеризующих работу штанговой установки. Результаты. Разработан двухуровневый метод диагностирования состояния штанговых насосных установок по динамограмме. Предлагаемый метод диагностики включает: на первом уровне обработку практических динамограмм системой распознавания образов и на втором уровне – количественное определение последствий неисправностей решением задачи динамики штанговой установки, исходя из физических законов формирования конфигурации динамограмм. Путем анализа конфигурации динамограмм при эксплуатации насосного оборудования (нормальная работа, высокое содержание газа на приеме насоса, утечки в нагнетательном клапане насоса, низкая посадка плунжера в цилиндре) показаны примеры решения задач количественной диагностики и выдачи рекомендаций по корректировке технологического режима на основе разработанного алгоритма.