Les outils communs de downhole pour les puits sous-équilibrés incluent des clapets anti-retour, des marteaux d'air et des peu de perceuse de percussion, la garniture de forage, etc.
Etant donné que l'intérieur du train de tiges et l'espace annulaire contiennent tous deux des fluides à deux phases compressibles, lorsque ces fluides cessent soudainement de s'écouler, l'inertie du fluide peut créer un effet de «vide» à basse pression à l'intérieur du pipeline, provoquant le reflux de la colonne de liquide dans le train de tiges. Ce refoulement de l'anneau dans le train de tiges provoque souvent le blocage des buses de trépan, ce qui rend impossible la reprise de la circulation après l'ajout d'un seul joint. Pour éviter ce refoulement, un clapet anti-retour est installé au-dessus du foret (parfois deux sont utilisés en série pour plus de sécurité). Le clapet anti-retour est généralement utilisé en conjonction avec une vanne Kelly, puis un ensemble supplémentaire installé tous les 100 à 200 mètres le long du train de forage, avec le Kellyvalve ci-dessous et le clapet anti-retour ci-dessus.
Le marteau pneumatique et le foret à percussion sont des outils de fond spécialement conçus pour le forage à air. Ils s'appuient sur la conversion de l'énergie de compression du gaz à haute pression en énergie d'impact du marteau pour obtenir une rupture de roche par impact, plutôt que par le poids du trépan sur le trépan. Le perçage de marteau d'air offre les avantages du taux de pénétration élevé, de la longue durée de vie, et du meilleur contrôle de déviation. Le marteau d'air utilisé dans le forage d'air de gisement de pétrole est un échappement central, valveless, marteau d'air de perçage de plein-trou. Il se compose principalement d'un sous-marin arrière, d'un clapet anti-retour, d'un siège de distribution, d'un cylindre, d'une enveloppe extérieure, d'un piston, d'un tuyau d'échappement, d'une bague de retenue et d'un foret. Les forets à marteau pneumatique utilisés dans le forage à air peuvent être classés en types intégrés et fractionnés. En termes de matériau de coupe, ils peuvent être divisés en type carbure de tungstène et type de diamant. Selon la forme de bord de coupeur, ils peuvent être classés en tant que type de lame, type de bouton, ou type de lame-bouton mélangé. Actuellement, le peu de perceuse de marteau d'air appliqué dans le forage de pétrole adoptent principalement une structure de bouton de carbure de tungstène.
Le tuyau de forage utilisé pour le forage sous-équilibré est un tuyau de forage avec un épaulement conique 18°, conçu pour faciliter le passage en douceur à travers l'élément en caoutchouc du dispositif de commande rotatif de tête de puits. Il est également essentiel de lisser les bavures des marques de pinces après chaque joint unique est connecté, pour assurer la durée de vie prolongée de l'élément en caoutchouc. Si un système d'entraînement supérieur est utilisé en conjonction, il peut réduire considérablement le nombre de connexions à un seul joint et prolonger la durée de vie de l'élément en caoutchouc. Bien que certains manuels précisent que les connexions des tiges de forage pour les forages sous-équilibrés doivent utiliser des filetages étanches au gaz (par exemple type Grant Prideco XTM), dans les opérations réelles, aucun problème important n'a été observé lors de l'utilisation de filetages conventionnels. Dans le forage sous-équilibré, en particulier le forage à air, le couple sur la tige de forage et le frottement entre le puits de forage et le train de forage sont plus importants que dans le forage suréquilibré conventionnel, et les vibrations du train de forage sont également plus sévères. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée à la conception, à l'utilisation et à l'inspection appropriées du train de tiges de forage.
