在石油钻井过程中,由于工程需要往往会向钻井泥浆中添加一些化学物质以增强其工作效果,但这些添加剂大多对人体有害,因而废弃泥浆是钻井施工中产生的重要污染物,必须对其进行处理以防止环境污染。经过长期的理论研究和实践对比可知,传统泥浆处理工艺无论在效率还是经济性方面都存在一定弊端。因此,现实井场要求寻求一种及时有效的废弃泥浆随钻处理方法。本文主要结合大牛地气田,对钻井泥浆不落地技术和设备开展了系统的分析研究,取得如下主要成果：(1)依据大牛地气田一般井的井身结构(如直井、小斜度定向井、大斜度定向井和水平井的井身结构)计算了各开次的废弃泥浆量,从而确定泥浆不落地技术系统应配套具备的处理能力；详细介绍了该套设备的四大配套系统：物料输送系统、固液分离系统、反应净化系统、废料制砖系统。(2)大牛地气田的主要泥浆体系为坂土泥浆、清水聚合物泥浆、以及三磺泥浆,本文重点针对三磺泥浆的成分特点进行了化学破胶试验研究,最终确定采用聚合AlCl3作为破胶剂；然后分析了温度和搅拌因素对化学破胶效果的影响,当温度为15℃时,破胶剂可达较为理想的破胶沉淀效果,而搅拌可以缩短破胶反应的时间。(3)结合泥浆不落地设备在大牛地气田X井的实际应用,除介绍了不同地质层组的泥浆选择依据、各类废弃泥浆的处理过程和具体工艺外,还总结计算了X井各开次不同废弃泥浆的处理量和破胶剂的使用量,并指出该套系统在实际应用中存在的问题。通过该套设备系统的固液分离处理,处理后的清液供钻井队可循环利用或直接排放,而固相可直接固化制砖,最终实现废弃泥浆不落地的随钻处理。本文对大牛地气田钻井泥浆不落地技术的室内和现场应用研究,为进一步改进泥浆不落地设备提供了理论和实践基础,同时也可为大牛地气田同类问题的处理提供借鉴。