固井水泥头是固井作业不可或缺的设备,高压井固井存在安全风险,有必要研发远程控制水泥头即固井井口远程控制系统,对提高固井施工效率、保证人员的安全具有实际的意义。设计了固井井口远程控制水泥头装置和地面控制系统,其中确定了水泥头内径大小,设计了挡销及双通道结构,计算了本体壁厚。此外,计算了挡销旋塞阀的扭矩,为气动执行机构的选型提供了依据。计算工作压力为70MPa条件下,水泥头装置本体受力。对水泥头装置进行几何建模,并进行数值模拟研究,得出了70MPa压力下水泥头装置中本体的应力分布特征和变形值,应力和变形值与前文计算值一致,并将应力分布中的最大应力值与材料的许用应力进行对比完成强度校核。设计了地面控制系统,并对有线控制方式进行室内模拟实验,试验结果表明能够很好地控制水泥头。研制了水泥头装置的样机,进行了样机的室内耐压试验和扭矩试验,压力试验分为6个阶段进行试验,扭矩试验与扭矩计算结果一致,初步验证了其结构原理和功能的可行性。