在石油开采方面，目前国内常规钻井过程中经常遇到加钻压困难、井斜及钻速低等问题，这些问题制约了钻井速度的提高，影响了勘探开发效益，空气钻井技术可以有效地解决常规钻井中所遇到的上述问题。随着近年来空气钻井技术的不断完善，在某些工况下空气钻井技术逐步替代了常规钻井技术，空气钻井系统（空气钻机）也随之产生。空气钻机具有显著提高钻速、减少所占井场、节约钻井成本等多项优点，在国外油田已经推广应用。国外空气钻机价格及租用费用的高昂，为了满足国内油田开采需要，自主研发空气钻机系统已经迫在眉睫。本文针对适用于7000米钻机的空气钻井系统开展了深入研究，介绍了空气钻井系统主要设备的配置和选型，进行了系统性能分析和设计，包括工艺流程设计、雾化泵组设计、高低压管线设计、气控闸门组设计。阐述了整套设备的调试要求，进行了样机的现场试验，取得了较理想的效果，达到预期目的，具有进一步推广应用的价值。