深水水合物井海床完井装置是针对采用无隔水管钻井技术开采深水天然气水合物的井口进行完井作业的关键设备。该系统可实现完井套管的存储运输、上卸丝扣、下放井口等动作,建立井内完井套管通道,还可以辅助进行泥浆及水泥浆循环固井作业。本文依托中国南海天然气水合物矿藏开采工况条件,设计深水水合物井海床完井装置。其主要研究内容如下:首先,从深水水合物井完井作业严苛的工况条件出发,确定了对作业装置功能、性能方面的要求,制定了装置的整体设计方案并建立了三维模型图,详细设计了装置用于完井套管下放安装作业的部分。其次,通过对深水海床完井作业装置的动作过程及受力情况分析计算,进行液压部件的选型并建立了液压驱动系统。通过液压仿真软件对液压驱动系统进行建模分析,并将仿真结果与计算结果相对比,保证所设计的液压系统可靠运行,满足实际工程作业需求。最后,运用有限元分析软件对作业装置关键受力部位进行了极限载荷工况下的强度校核分析,并依据模拟结果提出其结构优化设计建议。在装置满足可靠工作的前提下以轻量化、便捷化为主要优化目标。针对深水水合物井海床完井装置的设计方法及性能研究为我国深水海床完井作业设备的研发提供借鉴和思路。