随着世界油气工业勘探开发形势的严峻,欠平衡水平钻井技术的需求越来越急迫。针对大牛地气田低压、低渗气藏的勘探开发难题,根据储层地质特征,有针对性开展了大牛地气田氮气泡沫欠平衡水平钻井工艺研究。本文首先从大牛地气田气藏特征出发,对石盒子组损害机理和保护措施进行研究,提出了石盒子组气层的保护措施。在国内外氮气泡沫欠平衡钻井环空携岩理论相关成果的基础上,运用多相流体理论和方法,建立了氮气欠平衡钻井的环空流动理论模型,采用数值方法对该模型进行求解。并对氮气泡沫钻井液进行水力学计算,提出适合现场的井底负压控制方法。对工区现有的发泡剂进行API标准试验,及钻头使用试验,提出适合工区使用的发泡剂、钻头及钻具组合。研究了氮气泡沫欠平衡安全钻井技术,为氮气泡沫欠平衡钻井的地面装备配置方案与工艺流程,安全施工细则提供了理论依据。初步形成适用于大牛地气田低压、低渗气层的氮气泡沫欠平衡钻井工艺技术,以期实现氮气泡沫欠平衡钻井技术在大牛地气田的工业化应用。