套管阀采用井下隔离法实现全过程欠平衡作业,在保护储层的同时可以有效的降低带压强行起下钻作业的风险,是实现全过程欠平衡钻井的必备技术装备之一。然而国外公司的井下套管阀费用极其昂贵,为了降低生产成本实现该技术的国产化,需要自主研制性能达到国际先进水平、服务费用低且具有自主知识产权的井下套管阀,为大庆油田经济有效地实现全过程欠平衡钻井作业提供专用设备保障和应用技术支持。本文在调研套管阀技术和欠平衡钻井技术的基础上,根据井下套管阀的工作原理,进行了套管阀的总成结构设计以及相应阀体部件的强度校核;确定了井下套管阀的下入深度、高压密封性能、往复驱动结构稳定性等关键技术,并制订了相应的作业程序;在此基础上进行了室内实验,通过实验优化了“瓣阀总成”的综合性能、整套样机合理的装配、调试规程以及各项性能;同时通过现场实验检验了套管阀设备地面检测、现场安装、调试、地面控制、井下动作等各项操作的可靠性以及套管阀设备及配套应用工艺是否满足油田全过程欠平衡钻井的需求。通过以上研究,形成了一套较为完善的井下套管阀及其使用工艺,实现了整个钻井过程当中保持井底负压(包括不压井测井、不压井下入筛管或尾管、不压井下入完井管柱等),真正做到了全过程欠平衡,能够取得保护油气层、降低储层污染、提高产量的明显效果,显示了本项技术良好的应用前景。