在欠平衡钻井过程中,会遇到各种各样的问题,存在很多的风险,尤其是地层欠压值变化,容易引起井下事故的发生,如井喷,井涌。套管阀能够让欠平衡钻井更加的简单、安全,减小常规欠平衡钻井过程当中的风险,并且能够缩短起钻和下钻的时间,这对欠平衡钻井有着很大的好处,这项技术慢慢的被很多油田的企业用于欠平衡钻井过程当中。但是,在套管阀的实际运用当中,面临一系列问题,如套管阀关闭之后井下的压力动态规律难以预测、套管阀关闭之后阀下气体压力增加过快,导致套管阀无法正常的打开、套管阀关闭之后井底压力急剧增加,容易产生漏失等。在通过对套管阀的工作流程研究之后,发现控制这些问题的最关键的因素就是研究套管阀关阀之后的压力演变规律。为此,本文研究内容和结果如下:(1)建立了欠平衡条件下气藏储层动态出流规律预测数学模型,通过该模型的建立,形成不同井筒压力等级条件下的地层出流规律预测方法,此模型用于最终套管阀的阀下压力的计算。(2)通过建立不同尺度条件下的储层物理特征结合达西完成正向压差条件下的钻井液漏失量数学模型,来确定各个因素对漏失的影响。(3)通过建立气体在非牛顿液体中粘切、内压力、与膨胀形态间的耦合关系和理论研究形成孔隙性介质介质气泡初生动态运动上升规律,采用零液流理论形成单向敞开管流的水动力学理论,最终形成单向封闭管流的计算模型,用于计算套管阀下压力变化规律。(4)通过设计实验来模拟套管阀下的压力变化,并对验证理论的正确性。