Neuravnoteženo vrtanje, imenovano tudi vrtanje z upravljanim tlakom, je oblika vrtanja nafte in plina, ki je nekoliko manj pogosta kot druge oblike vrtanja. Ta tehnika ohranja nižji tlak v vrtini, ki se izkopava, kot tlak, ki ga izvajata rezervoar za nafto in plin. Ko je tlak v vrtini nižji od tlaka, ki ga lahko izvajata nafta in plin, se lahko tvorba plinov in tekočin, ki nastane zaradi vrtanja, dvigne na površje in se ustrezno obvladuje. Nekateri menijo, da je neuravnoteženo vrtanje učinkovitejša tehnika kljub višjim začetnim stroškom.
Morda je najpomembnejša prednost takšnega vrtanja zmanjšanje škode na naravnih tvorbah nafte in plina. Pri mnogih drugih tehnikah vrtanja se lahko blato, ki se uporablja za vrtanje in vzdrževanje tlaka v vrtini, iztisne iz vrtine v nahajališče rezervoarja, kar lahko poškoduje vrtino in celotno delovanje. Po drugi strani neuravnoteženo vrtanje spodbuja plin, tekočine in kamniti material iz vrtine na površino z različnimi metodami.
Ena od oblik neuravnoteženega vrtanja je vrtanje s suhim zrakom, pri katerem se samo zračni tlak uporablja za hlajenje svedra in spodbujanje pretoka plina, tekočine in kamnin iz vrtine. Pri suhem zračnem vrtanju je za mazanje strojev in vzdrževanje optimalnih pogojev vrtanja poleg zraka potrebna le majhna količina olja. Druge oblike neuravnoteženega vrtanja lahko vključujejo vrtanje z meglo, peno ali stabilno peno, pri katerem se spremenljive količine penilnega sredstva uporabljajo za pobiranje materialov in spodbujanje njihovega pretoka na površino, da se ohrani pravilen tlak. Seveda je specifična oblika vrtanja pod ravnotežjem običajno odvisna od pogojev specifične tvorbe nafte ali plina.
Kljub številnim prednostim te vrste vrtanja je veliko operacij raje preuravnoteženo vrtanje in druge metode vrtanja. Pogoji med naftnimi in plinskimi formacijami se zelo razlikujejo, zato vrtanje s premajhno ravnotežjem morda ne bo učinkovito za vse operacije. Začetni stroški so lahko tudi višji za to vrsto vrtanja, čeprav bi dolgoročne koristi – vključno z daljšo življenjsko dobo sved, manj poškodb rezervoarja in upravljanjem z materiali, ki nastanejo med vrtanjem – lahko nadomestile stroške. S pravilnim načrtovanjem, vključno z intenzivnimi postopki pred načrtovanjem in inženirji na kraju samem, ki so pripravljeni obvladovati težave pri vrtanju, je lahko vrtanje pod ravnotežjem učinkovitejše od mnogih drugih oblik vrtanja nafte in plina.