气侵不仅会延误钻井进度,还可能会进一步发展为井喷等灾难性事故,从而造成自然环境的破坏、人员伤亡、巨大的经济损失以及极其恶劣的社会影响,因此气侵的准确监测对于安全钻井至关重要。在气侵发生后,需要及时压井,而准确的地层信息求取对压井液参数设计有着至关重要的作用。针对基于阈值判断的气侵监测方法通常难以在降低漏报率和降低误报率之间平衡,本文以气侵监测参数的时间序列为研究对象,综合考虑单参数的气侵过程识别和多参数的协同诊断机制,应用数据挖掘和模式识别理论,提出了一种新颖可靠的气侵监测方法。建立的方法中,首先建立了一种基于时间序列形态和波动的符号聚合近似（TF＿SAX）方法,可以对曲线的形态特征与波动特征进行良好的度量,从而实现基于单参数的气侵监测;基于此,应用支持向量机（SVM）理论,建立了适用于钻井溢流工况的多参数协同诊断模型,该模型以TF＿SAX方法的计算结果作为训练参数,并通过遗传算法优化其参数以获得最佳分类效果。针对目前地层渗透率和地层压力难以同时反演以及关井求压等待时间长的问题,本文基于对环空多相流动模型和储层渗流方程的耦合,利用钻井气侵响应参数提出了关井前地层压力与渗透率的同时反演方法:由于气侵早期气体侵入缓慢,膨胀率极小,可根据泥浆池增量近似求得井底产气速率,因此利用气侵早期阶段的泥浆池增量曲线,结合储层渗流方程求解地层渗透率;进而利用完整泥浆池增量曲线,结合瞬态储层-井筒耦合模型和遗传算法进行地层压力的反演计算。钻井过程中,由于地层的复杂特性,气体会因不同机理进入井筒,气侵类型的识别对后续压井工艺的选择具有重要意义。文中从气侵发生的机理出发,建立了基于地层与井筒环空多相流动的耦合模型,得到了负压气侵（渗透性地层和裂缝性地层）、重力置换气侵、岩屑气侵以及扩散气侵的地面观测特征。得到了基于地面监测参数的气侵类型甄别方法,并对不同类型气侵给出了不同的建议压井方法。案例分析表明,本文提出的气侵监测方法诊断结果准确、误报率低,可以为钻井气侵监测提供指导。本文提出的地层信息方法准确度高,与文献案例数据相比证明,计算得到的渗透率平均误差为9.45%,地层压力平均误差为0.57%,可为气侵后压井液参数设计提供指导。