在钻井过程中，水基钻井液会侵入含油地层.这种非混相柱状侵入流动与相对渗透率和毛细管压力有关.虽然可以用基本的油藏工程原理描述这种侵入流动，但与常规的储集层流动模型不同，这种侵入流动受泥饼增厚和储集层内流体流动两者之间的动态耦合关系所控制.尤其是在低渗地层中，这种相互作用的影响会更加明显. 以前，地层测试器在发生增压作用侵入后才开始从柱状侵入带中取出流体.而现在的测试器自身引发了叠加在柱状流动之上的局部椭球状(各向异性)流动.因而要求解这种高度非线性的复合流动必须用到特殊的边界条件，如:泵率，表皮效应，井筒储集和不稳定的泥饼增长. 针对垂直井中各向异性的、非均质的多层介质中的流体流动，我们在本文中提出一个一般非混相公式.通过IMPES数值方法(隐式压力-显式饱和度)求解出随时间变化的相耦合的压力-饱和度场.公式中没有假设流体以恒定的密度流动，相反，本文认为流体是可压缩的，并且建立的模型可进行不稳定压力解释.这个模拟系统构成了新解释方法的基础，新解释方法中可以通过仪器测量获得非均质性数据和诸如相对渗透率这样的地层特性数据. 模拟软件输出结果为压力场和含油饱和度场随时间变化的空间"快照".该软件有一个"影像模式"选项能够重现这种随时间变化的图像.一条有用的结果曲线是探头处测量饱和度-时间关系曲线，从中可知泵抽出好的地层油样所需的时间和该样品的质量.计算结果表明:对于低渗泥饼，获得几乎不含钻井液滤液的纯净流体样品所需的等待时间较短；对于较高渗透性的泥饼而言，侵入程度较强，需要等待的时间要更长一些.相应的测量压力-时间关系曲线表现出不同的时间跨度，这与地层流体压缩系数和相态重新分布有关.这点在不稳定压力渗透率预测中很有用. 也对该公式进行了修改，使其可以模拟不同组分流体(如:淡水和盐水混合、油基钻井液入侵含油地层)的混相流动.例如，一旦估算出基本的扩散系数，便可计算出探头处随时间变化的油基钻井液的污染程度.本文还详细描述了直井环境中，针对单探头、双探头和跨式双分隔器喷嘴仪器的非混相和混相作业计划的模拟模型--包括它的数学模型、数值计算公式、求解方法以及计算输出结果和实际应用等.这些模型集成了不稳定压力分析和污染预测方法.