随着我国油气勘探的持续开发,开发方向向着超深含硫地层的不断发展,在深层油气层中含有硫化氢等有害气体,这严重阻碍对含硫地层的油气勘探开发。密闭欠平衡钻井技术是对含硫地层进行开发的一种高效勘探开发技术,在此基础上,将密闭欠平衡钻井与欠平衡完井相结合,形成了全过程密闭欠平衡钻井。该技术可以对欠平衡正常钻井过程中的井底压力进行实时有效监测,并实现对欠压值进行合理快速精确的自适应控制,能够实现储层进行保护,进而实现安全钻井,保障现场钻井安全。目前国外对密闭欠平衡钻井系统的研究已经比较成熟完善,技术设备和配套软件系统都比较先进完善,并且已经在多个国家和地区进行了现场应用,然而国内对密闭欠平衡钻井技术的研究仍处于初始阶段。因此,本文基于现有密闭欠平衡钻井技术,提出了一套全过程密闭欠平衡钻井现场集控系统,并取得了如下成果:1、设计与开发了针对含硫地层的自适应、高精度、响应迅速的全过程密闭欠平衡钻井现场集中监测与控制系统,完成了对现场所有设备的在线监测和井筒压力精细控制,确保钻井安全;2、在现有密闭欠平衡钻井工艺和配套装备基础上,设计并开发了与现有工艺和装备配套的数据采集传输系统,该系统能够将钻井现场根据实际需求所配置的欠平衡设备的状态数据进行实时监测,也同时将与井底压力相关的钻井关键参数进行实时监测,实现了现场数据的集中监测与传输;3、根据现场实际需求,配套了相应的欠平衡钻井设备,并进行了针对性的数据采集软件的开发,这样就形成了全过程密闭欠平衡钻井一体化实时集中的监测技术,在此基础上开发了与之配套的集中实时监测系统软件,实现了对井场现场欠平衡钻井设备数据和钻井关键参数的集中实时监测,辅助分析控制系统进行决策;4、基于节流回压Backstepping自适应控制模型,在此基础上,对井底压力的控制原理和控制方法进行了研究,形成了以井口回压的精确控制来实现对井底压力的精确快速控制的动态控制技术。5、结合现场硬件系统,对整个系统进行了模块开发,完成了整个系统的集成,并在XX地区X实验井进行了现场的实际应用分析,测试的结果说明:系统在测试过程中运行较稳定,并且实现了预先设计的功能,完成了对钻井现场在线设备的的集中监测与控制和自适应、高精度、响应迅速的控制井底压力,降低了钻井风险与成本。本文所自主设计与开发的全过程密闭欠平衡钻井现场集控系统,能够实现钻井现场井筒压力和风险可控,井底处于欠平衡状态,地面检测不到硫化氢,减少钻井事故,确保钻井施工安全。