我国大部分油田已进入开采的中后期,生产井数增大,但是油气当量依旧徘徊不前。目前我国原油进口依存度将超过50%。然而,我国的油气资源也很丰富,老油气田仍有开发潜力,传统的压井作业不利于油气资源的持续发展,这就要用一种新的作业方式来对待井下作业,尽量设法保持地层压力,保护地下油气资源,提高开采产收率。能够很好的满足这一要求的不压井作业工艺技术应运而生。游动卡瓦是不压井作业提升下降系统的关键部件,其卡瓦的好坏不仅直接影响着不压井作业技术,减少事故,而且大大提高工作效率,降低成本。国外不压井作业技术和设备都较为成熟,在美国、加拿大不压井作业利用率达到80%以上,我国不压井作业技术起步较晚,设备简陋,可靠性差,此技术在我国油田上较少利用。鉴于此,笔者开展了对不压井作业设备的关键零部件游动卡瓦的设计和研究,对游动卡瓦进行了详细的设计和计算,并对其进行优化分析,具体内容如下：(1)对不压井作业技术进行了详细的介绍说明,了解了不压井作业工作原理及应用领域,简单的介绍了下进行不压井作业的设备和装置类型,并预测不压井作业未来的发展。(2)在国内外调研的基础上,对油田用气动卡瓦进行结构分析,对适合我国油田具体情况的液压游动卡瓦进行结构设计和分析。(3)对不压井作业技术工艺过程进行分析,设计计算了管柱在作业过程中承受的静载,管柱受力分析,及管柱平衡点的位置,方便对作业过程中可能出现的几种危险情况进行设计,评价和控制。(4)对游动卡瓦的关键部位进行详细计算分析,确定几何模型和力学模型,对卡瓦体、卡瓦座、卡瓦牙形状、齿间距等做了详细的设计计算,并确定最佳取值范围。(5)建立了几何模型,利用ANSYS进行结构分析,得到游动卡瓦牙的最优参数组合,对卡瓦牙参数进行优化并最终得到卡瓦牙的优化设计。游动卡瓦的失效形式是卡瓦牙的磨损和断裂,其中卡瓦牙磨损破坏占到绝大多数,所以对卡瓦牙进行优化对不压井作业技术来说具有重要意义,为不压井作业能够尽快在我国推广使用做了铺垫,也为不压井作业设备的改进和升级提供了一定的理论基础。