在海洋油气资源勘探开发过程中深水钻井设备作为龙头,而深水钻井井控设备防喷器组和电磁控制阀是保证钻井作业安全可靠运行的关键设备。深水钻井过程中一旦发生井喷或井涌事故,为了确保工作人员和设备的安全,要求深水防喷器组迅速封闭井口。由于在深海中逃生和救援极为困难,所以对深水防喷器组及深水电磁控制阀的工作性能和安全可靠性要求非常高。对于深水防喷器组而言,目前世界只有Cameron、VarcoShaffer、GE Hydril三大公司的产品投入使用,而且这三大公司在技术与市场上处于垄断地位。国内虽有几家公司在研制,但产品仍没有实际投入使用。国内深水电磁控制阀的研制几乎处于空白阶段,没有一家公司独立研制成功过深水电磁控制阀。因此,为了独立勘探开发我国南海深海域的油气资源、发展我国在深水钻井开采领域的技术,有必要对深水防喷器及电磁控制阀的深入研究。本文借鉴国外先进的深水闸板防喷器和深水电磁控制阀的成熟技术,研制了一套深水闸板防喷器组模型样机及其深水电磁控制阀。研制一套深水闸板防喷器的模型样机。防喷器执行部件模块化设计,安装在导轨上,可以模块化分解,易于检修与更换闸板总成,节约时间和人力;利用磁致伸缩传感器实时监测到执行部件实际位置;两套液压控制系统之间安装有液压换向阀,消除两套控制系统之间的互相干扰;简化了液压系统的流程,提高了可靠性;安装有锁紧装置,能够长时间维持封井状态。针对深水电磁控制阀在深水高压恶劣环境下工作的特点,采用嵌入式设计方法设计出深水电磁控制阀的结构;为了避免液压动力的干扰和选择复位弹簧难的问题,铁芯与阀芯设计成差动式结构。利用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics,进行了电磁控制阀动态工作性能的分析,得到了电磁控制阀的动态物理量。通过实验数据和理论分析数据对比,验证了结构设计的合理性。利用Mtalab数值软件,通过磁路分析法分析研究了电磁控制阀的工作性能。通过simulink建立了电磁控制阀动态模型,得到了速度、加速度、电流和位移随时间的变化关系,给出了电磁控制阀响应时间。