近年来,欠平衡压力钻井技术、控制压力钻井技术、气体钻井技术在国内外油气田勘探开发中得到了广泛地应用,旋转控制头作为一种必备的钻井设备,其作用也越来越重要。本文的目的是研制一套专用的旋转控制头综合实验平台系统,用于实验、测试、分析和评价旋转控制头的性能,以提高该重要设备在现场钻井中的可靠性,同时为旋转控制头的自行研制提供技术支持。本文从分析旋转控制头的现状、工作条件及测试要求入手,研究制定了综合实验平台系统的总体方案。根据所确定的主要技术参数,完成了综合实验平台系统的功能设计、总体和主要零部件的详细设计。同时,运用实验研究和理论分析相结合的方法确定了综合实验平台系统装置的主要载荷,校核了活动横梁等主要部件的强度,开发了检测系统的配套硬件和应用软件,完成了液压系统的设计及设备选型。通过本论文的工作,研制了一套具有自主知识产权、功能完备、自动化程度高的旋转控制头综合实验平台系统。该系统能够进行压力、温度、位移、扭矩、转速、速度等参数的测量,能对现有的和正在研制的旋转防喷系统或分系统进行实验测试。该系统具有一套独特的压力补偿装置,可使活动横梁的载荷减轻70%,显著降低所需储能器的体积,控制系统的压力波动系数在5%以内。利用亚控公司先进的Kingview6.0组态软件开发的监控系统,使该系统能够自动采集和实时处理实验数据,这项研究填补了国内在该方面的技术空白。