钻井过程中为防止井喷，要求钻井液静液柱压力大于地层压力，并与地层孔隙流体之间形成压差。由于压差的存在，井眼周围地层将受到钻井液滤液和固相微粒的侵入，并在井壁形成一定厚度的泥饼。这种侵入将使油气层渗透率降低，油气层受到钻井液污染，这在相关的测井曲线上也会表现出一定的特征。利用测井资料可准确地判断油气层是否受到钻井液滤液的侵入，并能计算得到侵入深度。
3．3．5．1 油气水层的钻井液侵入特征
钻井时，由于钻井液柱压力大于地层压力，驱使钻井液滤液向油气层渗透。在不断渗透的过程中，钻井液中的固体颗粒逐渐在井壁上沉淀下来形成泥饼。泥饼的渗透性很差，当泥饼形成后，可认为这种渗滤作用就基本停止了。在这之前，主要是钻井液滤液径向渗滤的过程，径向渗滤结束以后，钻井液滤液在纵向的渗滤作用将显著表现出来，油气水和滤液将重新进行重力分异，这个过程称为钻井液的侵入。
由于钻井液滤液电阻率与地层水电阻率不同，钻井液侵入将改变油气层电阻率的径向特性。假设油气层的电阻率原来在径向是均匀的，都是电阻率Rt。钻井液侵入后，井壁附近受到钻井液滤液强烈冲刷的部分，大致是与井轴同心的环带，其孔隙中流体主要是滤液及残余水（水层）和残余油气（油气层），其电阻率比较一致，用冲洗带电阻率Rxo表示；冲洗带以外是一个过渡带，滤液渐少，原来地层的流体渐多，直到没有滤液的原状地层（未侵入带），其电阻率由Rxo渐变为Rt，以井轴为中心形成了钻井液、泥饼、冲洗带、侵入带、原状地层的环带。根据Rxo和Rt的相对大小，通常把油气层的侵入特性分为高侵、低侵和无侵（侵入不明显）三种情况
（1）高侵剖面。Rxo明显大于Rt，称为钻井液高侵，高侵地层电阻率的径向变化称为高侵剖面［图3－27（a）］。淡水钻井液钻井的水层一般是高侵，部分具有高矿化度地层水的油层也可能为高侵，但Rxo与Rt的差别较小。
（2）低侵剖面。Rxo明显低于Rt，称为钻井液低侵，低侵地层电阻率的径向变化称为低侵剖面［图3－27（b）］。油气层多为低侵或侵入不明显（Rxo与Rt差别小），部分水层也可能为低侵（当钻井液滤液电阻率明显小于地层水电阻率），但Rxo与Rt差别小。
图3－27 油气层侵入电阻率的径向变化特性
（a）高侵剖面；（b）低侵剖面
侵入剖面是随时间而变化的。泥饼形成阻碍钻井液滤液向地层渗透，钻井时的起下钻对泥饼有破坏作用，因此每次起下钻将形成再次钻井液滤液的侵入，使侵入带逐渐扩大。利用深浅电阻率测井、微电极系测井和井径测井以及时间推移测井可指示是否受到滤液侵入。
3．3．5．2 钻井液滤液侵入的电阻率测井
侵入带的描述主要有三个电性参数即Rxo、Rt和di。用单一方法是无法解释的，采用深、中、浅探测深度的电阻率测井方法组合，在一定条件下可进行定性描述。测量的电阻率是探测范围内的视电阻率，电阻率的变化规律反映了不同的侵入特征。在中低电阻率的砂泥岩剖面，使用深感应、中感应、八侧向（或球形聚焦）的感应系列测井组合，在高阻剖面及盐水钻井液钻井的剖面，使用深侧向、浅侧向、微侧向（或微球形聚焦）的侧向系列测井组合。
3．3．5．2．1 侵入带电阻率Rxo、地层电阻率Rt及侵入深度di的旋风图版解释
在这里，Rxo和di泛指冲洗带和侵入带的电阻率和侵入深度。感应测井的旋风图版上，横坐标为RIM／RID，纵坐标为RLL8／RID，曲线模数为Rt／RID、Rxo／Rt（图3－28）。RIM、RID、RLL8为深感应、中感应、八侧向测井的测量值，利用图版可以确定Rxo、Rt、di。当Rxo＝Rt时为无侵入；当Rxo＞Rt时为高侵，反之为低侵。水层一般为高侵，油气层一般为低侵。
3．3．5．2．2 径向饱和度比值法
根据阿尔奇公式，分别求出地层含水饱和度Sw及侵入带的含水饱和度Sxo。
图3－28 油水侵入半径分布
Sxo／Sw接近1，油层无明显侵入；Sxo／Sw＞1，油层有明显侵入。式中：a、m——孔隙度系数和孔隙度指数，一般a＝1，m≈2；
b、n——饱和度系数和饱和度指数，一般b＝1，n≈2；
Rw、Rmf——地层水和钻井液滤液电阻率；
φ——地层孔隙度（%）。
3．3．5．2．3 视表皮系数Sm判断法
式中：d——井径（m）。
3．3．5．2．4 侵入特征的径向视电阻率变化
电阻率测井还有微电极、普通的电位电极、梯度电极等方法。微电极中微梯度探测深度约5cm，微电位探测深度8cm左右。两者差异减小，标志侵入较深，钻井液性能差，泥饼厚。0．4m电位电极和4m梯度电极，它们的探测深度大约是0．8m和4m，将感应测井与之结合，依据电阻率变化分析侵入特征，长电极的电阻率低，一般为高侵，解释为水层；长电极的电阻率增大，一般为低侵，解释为油层。
3．3．5．3 电阻率时间推移测井
时间推移测井是对同一组地层，比较前后两次不同时间测量的各种电测曲线的幅度异常，其差值越大，油层侵入越严重，反之较轻或无侵入。裸眼井中，用电阻率测井方法，在不同时间进行测井，根据测井曲线数值变化，可分析出钻井液滤液对油气层的损害。时间推移测井要求采用的测井仪器性能稳定、测量条件一致。否则，时间推移测井资料容易造成假象。图3－29是一个时间推移测井实例，图中3180～3194m的油气层，微电极曲线有幅度差，前后不同时间测量的0．45m和4m梯度电极数值有较大变化，感应测井曲线幅度也有较大变化，自然电位有负异常说明该地层为渗透性地层，并反映出随着时间的推移，钻井液滤液侵入逐渐加深，井壁形成泥饼。
图3－29 时间推移测井曲线
图3－30是某油田钻开油层后2d和20d两次测量的感应测井曲线。第二次测井油层电阻率降低了10%左右，而水层的电阻率升高。图3－31是现场得到的时间推移测井综合图。第18、19层为油层，第20、21层为水层。可明显地看到，油层电阻率随时间推移略有降低，水层电阻率则明显增加。这是在钻井液滤液电阻率大于地层水电阻率时时间推移测井电阻率变化的情况。而当钻井液滤液电阻率低于地层水电阻率时，尤其是饱和盐水泥浆时，地层电阻率则明显降低。
3．3．5．4 侵入带直径的双侧向和微球型聚焦测井
深浅双侧向和微球形聚焦测井曲线不但能指示油气层受到钻井液滤液的侵入程度，而且能定量地求出侵入带直径。当油气层受到钻井液滤液侵入时，深浅双侧向和微球形聚焦测井曲线产生幅度差。图3－32显示了A、B和C层的深浅双侧向和微球形聚焦测井曲线具有明显的幅度差，说明A、B和C层都是受到钻井液滤液侵入的油气层。
图3－30 现场油层电阻率时间推移测井曲线
欲求侵入带直径，则首先要对该层的深浅双侧向测井的读值进行井眼和围岩校正，然后和微球形聚焦测井读值一起在侵入校正图版（图3－33）上求得侵入带直径。
利用深、中感应和八侧向测井曲线同样可指示钻井液滤液的侵入，并能求出油气层的真电阻率、侵入带电阻率和侵入带直径。
图3－31 某井时间推移测井综合图
图3－32 深浅双侧向和微球形聚焦测井曲线
图3－33 侵入校正图版
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