煤层气是一种洁净能源,主要成分为甲烷,是一种以吸附状态储集于煤层中的非常规天然气,其赋存形式和储层的特殊性决定了煤层气的开发技术和工艺与常规天然气不同。针对煤储层机械强度低、易垮塌破碎的特性,当前煤层气多采用多分支水平井充气欠平衡钻井技术进行开采。该技术应用洞穴井井筒注气方式实现水平井在煤层中的欠平衡钻进,降低煤储层伤害,提高机械钻速,有效控制漏失,并减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发生。在煤层气充气欠平衡钻井过程中,由于地下情况的多变性及不确定性,井底压力的精确实时控制成为钻井施工能否成功的关键因素。目前,国外已形成了煤层气充气欠平衡钻井井底压力实时监控相关技术与配套装备,能够实现随钻过程对充气欠平衡钻井井底压力的精确测量与精确控制,而国内对于煤层气充气欠平衡钻井的压力监控技术还处于探索试验阶段。本文根据现有的煤层气充气欠平衡钻井工艺流程及现场装备,完成了一套能够满足煤层气充气欠平衡钻井过程中实现井底压力精确实时控制的压力监测与控制系统的方案研究。优选了压力监测与控制参数,搭建了基于分布式数据采集方式的数据采集系统,基于组态软件开发了的实时监测软件系统,建立了基于节流回压控制模型的精细控制系统和基于直井注气控制模型的控制系统。并在MATLAB软件中采用专家PID控制器对节流回压控制系统进行了动态模拟仿真。通过组态软件,实现了对直井注气控制系统注气量、注气压力两个控制参数的实时控制。煤层气充气欠平衡钻井压力监测与控制系统集实时数据采集、实时监测与控制为一体,能够为煤层气充气欠平衡钻井安全施工提供有力的技术支持,对于有效增加单井产气量具有重要意义。