随着油气勘探开发领域的不断延伸，钻井的复杂性和井控的风险越来越大，对钻井的技术要求也越来越高，为适应勘探开发对钻井的更高要求必须做好钻井的安全工作，而油气井压力控制技术是实现安全钻井的一项关键技术。目前，深井通常采用司钻法和工程师法进行压井，但它们在深井压井中都有缺陷，并且对压井现场复杂情况的应变能力差。因此，本文提出了一种新的压井方法即变密度法压井，并建立该方法的数学计算模型，在模型的基础上设计一种可利用计算机来模拟和监控压井过程的系统。根据压井作业环境，结合深井可能含有酸性气体及井下高温高压特点，调研分析国内外几十个公司的相关产品后，优选了适合深井压井作业的压力、流量、密度传感器以及节流阀、计算机，并开发了能安装于计算机内部的数据采集装置。在密切结合现场工艺流程的前提下，设计了压井监控系统的整体结构。利用所建立的理论模型，结合计算机数据采集技术，以Delphi7.0为开发工具，编写了集压井数据采集、参数计算、过程模拟与过程监控软件。并模拟了一口深井的变密度法压井过程。结果表明，本论文中所建立的实时立压、套压、套管鞋处压力和井底压力数学模型是可靠的,开发的压井监控系统可解决变密度法压井参数计算复杂及压井过程控制难度大的问题，提高了深井压井的成功率和作业的安全性。