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高压、超高压油气层钻井和井控时，发生气侵的高密高粘钻井液除气是欠平衡钻井技术顺利实施的一大关键问题，本文综合考虑钻井施工时的实际工况及常用分离设备性能特点，提出钻井液除气的两级分离系统工艺方案，第一级采用重力斜板沉降分离工艺，除去地面返回流体中的大宗气体、泡状液体和固体颗粒，第二级采用主动离心分离工艺，对弥散在混合液中的小起泡进行深度分离。分离系统模型实验证明，二级分离系统的处理能力、分离效果均能满足要求，从而为高压、超高压气层安全钻井及井控提供了保障。