本学位论文结合国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”专题之“煤层气井排采工艺、设备优化及修井技术（编号2011ZX05038-002）”子课题，针对煤层气井现场修井作业暴露的问题，对负压射流理论进行系统的研究，并以此为依据，结合井场实际情况，系统地设计了煤层气负压射流排煤粉作业装置。本文首先介绍了国内、外煤层气井修井的现状，并分析了国内煤层气修井存在的问题；在分析油气井清除井底沉砂方式、煤层气藏特点的基础上，提出了负压射流排煤粉技术，该技术可在不伤害煤储层的情况下高效排煤粉作业。本文首先根据煤层气井自身的结构和低成本作业的特点，提出了负压射流排煤粉系统作业工艺，并具体介绍了作业系统组成部分、工作原理以及工艺过程。接着对核心部件射流泵的基本特性进行了深入研究，给出了射流泵的基本特性参数以及射流泵基本特性方程。对射流泵的核心零部件的结构（喉管、喷嘴、扩散管等）进行了具体的设计计算与选型，并对这些零部件进行了强度校核，满足工作要求；中间连接管柱设计为同心管柱，内管柱采用36mm空心抽油杆，外管柱采用278in油管。设计了两种同心管柱连接方案，分别说明两种方案工作原理，并对同心管柱及连接工具进行设计计算。对负压射流排煤粉作业系统的主要地面装置（包括复合水龙头、井口密封系统、地面工作泵、固液分离装置以及地面作业车）的结构及工作参数进行详细的设计计算和选型；为了验证设计的可靠性，搭建了负压射流排煤粉室内实验装置，针对射流泵的工作特性进行了实验研究，表明：该射流泵的结构和参数设计合理，初步满足设计和工作要求。本文的研究旨在设计负压射流排煤粉作业装置以及作业工艺，指导煤层气井快速排出井底煤粉，以解决排煤粉作业难、慢、作业工艺不配套等问题，从而有效缩短作业时间，提高检泵周期，提升煤层气的开发效益。