欠平衡钻井是为了适应复杂、低压、低渗、低产能、中后期老油田以及非常规油气资源的开发而出现的一项钻井新技术，是现代钻井研究的重点和发展方向。井底欠压值作为欠平衡钻井系统中重要参数，是整个系统的技术中心。能否设计和保持一个理想的欠平衡状态会影响整体钻井效果。 本文综述该技术的国内外发展现状，阐明在我国发展欠平衡钻井技术的重要性和必要性；然后在分析欠平衡井底压力和影响因素的基础上，对井底欠压值和钻井液密度提出合理的设计方案，对井底压力控制进行深入探讨。论文重点是设计与控制，共包含五方面的内容。第一，提出欠压值和钻井液密度的设计方案；第二，研究控流、充气及泡沫钻井与欠压值相关的压力计算；第三，从压力和工况角度分别论述井底压力控制的方法，保证所设计欠压值实现；第四，对于目前国内外最常用的充气钻井，给出模型预测控制法来控制井底压力；第五，结合胜利油田实际应用，得出一些指导欠平衡钻井有益的结论，对进一步完善欠平衡钻井理论研究以及现场应用具有重要的现实意义。论文还对今后的研究方向提出了建议。