通过分析带压作业技术和带压作业装置在国内外的发展现状,结合带压作业在气井上的应用,分析研究了气井带压作业的关键技术、配套工具及带压起下工艺,完善了气井带压作业的施工工艺。在了解带压作业装置的工作原理及系统组成的前提下,结合国内外带压作业装置的先进技术及现场应用情况,设计研发了一套适用于低压、小直径管柱的撬装式气井带压作业装置。阐述了带压作业装置系统的组成及工作原理,根据气井带压作业装置的设计要求,确定了装置的设计方案,确定了卡瓦系统、防喷系统的结构参数,并对举升液压缸进行了参数计算。结合长庆气田现场工况对带压作业装置的性能要求,通过理论计算,初步确定了装置的主要技术参数,完成了气井带压作业装置各部件的选用与整体装置设计。利用有限元软件对防喷器壳体进行了静力学分析,得到了壳体的位移变形云图和应力云图,得到了最大变形出现在顶盖与下壳体的连接处,应力集中出现在下壳体的凹槽处。利用橡胶Mooney-Rivlin模型对胶芯密封油管过程进行了数值模拟,得到了胶芯在密封油管过程中的变形状态和受力情况,得出了密封油管的主要因素是橡胶受挤压产生的径向位移,应变主要出现在橡胶与骨架的结合处,接触压力随着接触面积的增大最终达到密封压力等级。通过70K撬装式带压作业设备现场试验,验证了该设备的各项性能并完成了三口井的带压施工作业。本文的研究结果对气井带压作业的工艺研究起到了一定的促进作用,也为气井带压作业装置的设计研究提供了一定的参考价值。