针对石油钻井起下钻作业时,双吊卡或手提式卡瓦作业存在劳动强度大、工作效率低、安全性能差等问题,设计研制了一种利用压缩空气作为动力通过气缸上下动作实现卡瓦体自动升降的钻杆动力卡瓦,兼具卡持钻杆和自动刮泥等多种功能.该卡瓦克服了现有钻井卡瓦自动化程度低、工作高度高、价格昂贵、功能单一等问题.通过建立气动卡瓦受力模型,卡瓦体径向力及摩擦力等各项指标均达到了设计要求.现场应用表明:多功能钻杆气动卡瓦安装、操作简便,减轻了劳动强度,提高了起下钻工作效率.