本文成功研制开发了井口压力10MPa以内的油水井带压作业装置，使我国油水井带压作业变成现实，避免了传统的防喷作业需排放通过高压注入地层的液体而带来的降低地层能量、污染周围环境的不利影响，以及压井作业导致的泥浆渗入地层而堵塞空隙、污染油藏、影响生产等危害。在研制过程中，从装置的总体结构设计出发，应用有限元原理对三闸板防喷器，环型防喷器，卡瓦，液压缸，主油缸连杆，横梁等主要零部件进行了有限元建模，通过有限元分析得到了结构的应力、应变的详细分布，给出了结构设计参数，以及各个部件结构参数和安全性能对整个系统的影响。　　 本文对带压作业系统中的橡胶胶芯的动态高压密封问题进行了深入细致地研究。采用动态密封理论，针对带压作业系统中的橡胶密封胶芯问题，利用非线性有限元计算了在井压和密封外压作用下的变形和应力分布特征，并通过对密封胶芯材料进行了强度和疲劳实验研究，获得了胶芯材料的强度极限和疲劳寿命关系，然后根据计算和实验研究结果，进一步提出了在胶芯内增加钢筋以减小最大剪切力的改进意见，同时进行了理论校核，并以此为基础设计了新型的密封胶芯，从而解决了带压作业装置高压动密封的难题。通过长期大量的现场试验，证实了本文所研制的油水井带压作业装置实用性强、安全可靠，对简化修井过程、优化采油工艺具有重要作用。