本文在总结课题组原有研究成果的基础上,结合煤层气的储层条件和工艺要求,分析了煤层气井修井作业对储层的伤害机理,提出了煤层气井作业要求,设计了适用于煤层气井的带压修井设备,完善了作业工艺,并对作业效果进行了评价。首先介绍了国内外油气田应用带压修井设备、工艺现状及现存煤层气井作业现状,分析了常规油气田带压修井设备不能应用于煤层气带压修井作业的原因,提出了新的煤层气修井作业要求。接着,根据作业后煤层气井产能破坏现象,从解吸半径、渗透率和裂缝导流能力三个方面分析了现存煤层气带压修井作业对储层的伤害机理,设计了适用于煤层气带压修井的作业设备和工艺,能够满足煤层气井不压井、不放空、快速完成修井的作业要求。将作业系统分为主要的三部分:密封系统、强行起下系统和常规起下系统,在作业中利用密封系统实现井口密封,利用强行起下系统和常规起下系统交替工作完成煤层气井的快速带压修井作业。然后,对带压作业的关键设备密封系统进行了设计,包括气控式筒形过油管防喷器设计和双闸板防喷器的选型。对密封系统进行分析时,利用迭代的方法,结合厚壁筒理论与橡胶本构方程,同时考虑气控式筒形过油管防喷器胶芯的材料非线性和几何非线性,探讨了防喷器密封过程中胶芯变形与接触压力的变化,并利用有限元分析软件对胶芯密封过程进行仿真分析,与理论计算结果对比分析,证明了密封系统在修井过程中密封能力能够满足作业要求。其次,对强行起下系统进行设计,包括强行起下液压缸、卡瓦和液控系统的设计。通过管柱受力分析,计算管柱受力平衡点位置,确定强行起下系统和常规起下系统交换使用时的临界下入长度。提出煤层气井带压作业对强行起下系统的作业要求,设计二级双作用液压缸,并选取万能卡瓦,实现油管的防顶与防掉,共同实现管柱的快速平稳起下。最后,设计辅助设备系统,包括井口连接设备和悬挂式修井平台,与密封系统、强行起下系统和常规起下系统配合,共同完成煤层气快速带压修井作业,并对本文所设计的新型带压修井工艺进行作业时间和作业效果的评估,从理论上验证了该工艺可有效的降低了修井作业对储层的破坏,保护作业中的储层。通过本文的研究,本课题组所设计的煤层气带压修井作业设备已基本成型,完成了样机试制的准备工作,该设备的试制成功,对于解决煤层气井因作业造成的产能下降、储层破坏等问题有着重大意义。