水文地质参数估计
含水层含水量预测的综合物探技术
式中:GR、GRmin、GRmax分别为纯砂岩和纯泥岩的实测自然伽马测井值。
其值对Vsh进行非线性校正:
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式中:c为非线性校正系数(Hilchie指数)，当地地层为老地层时取值为2，当地地层为古近系地层时取值为3.7；“Vsh”是非线性校正后的泥质含量。
(2)确定孔隙度
粒间孔隙度即所谓的有效孔隙度，通常由孔隙度测井方法(包括密度测井、声波测井和电阻率测井)确定。
(1)对于泥质砂岩，密度测井响应方程为
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其中:DEN为密度测井值；ρ φ、ρsh和ρma分别为孔隙流体、泥浆和应时的体积密度；φ、Vsh和Vma分别是孔隙度、泥质和应时的相对体积。
孔隙度φ可由上述公式获得:
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(2)对于声波测井，有
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其中:δt为声波时差测井值；δtφ、tsh和tma分别是孔隙流体、泥浆和应时的声波时差。
孔隙度φ可由上述公式获得:
1)声波时差确定孔隙度时，应对欠压实或松散地层进行压实校正，其中H为深度，CP为校正压实系数，CP = 1.68-0.0002× h..
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2)如果考虑泥浆的影响，孔隙度按下式计算:
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(3)电阻率测井
当岩石含100%饱和流体时，若孔隙流体电阻率为Rf，岩石电阻率为Rt，虽然Rf的变化引起Rt的变化，但它们的比值Rt/Rf始终保持不变(保持常数f)，称为地层系数f。
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这个比值与孔隙流体电阻率无关，与岩性、孔隙度、孔隙结构、水泥等因素有关。存在以下关系:
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其中:a为比例系数，与岩性有关；m为胶结系数，与岩石结构和胶结程度有关。
从上面的公式获得
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(3)地下水电阻率的计算
地下水电阻率的计算通常包括视地下水法、径向比值法和自然电位测井法。以下是每种方法的计算原理。
(1)视地下水法
阿奇公式:
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式中:Rt为地层电阻率；Rw是地下水电阻率；φ为孔隙度；Sw为含水饱和度；n是饱和指数；m为胶结系数，与岩石结构和胶结程度有关；Rt=Ro(Ro为完全含水地层的电阻率)，Sw=1。
因此
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阿尔奇公式适用于纯砂岩。考虑到部分含水层含有一定的泥质岩，此时，饱和度方程应选择泥质砂岩模型，如Simandoux(1963)模型和Fertl等人(1971)模型。在完全含水的地层中有西芒杜公式；
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Fertl公式:
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式中:Rsh为泥质电阻率，可用纯泥岩电阻率代替。
(2)径向比率法
径向比值法主要考虑冲洗带含水饱和度、电阻率和泥浆滤液电阻率来计算地下水电阻率。
冲洗带水饱和度Sxo为
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还有一种用上述公式的除法
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式中:Rxo为冲洗带电阻率；Rmf是泥浆滤液的电阻率；Sxo是水饱和度。
完全含水地层上的Sxo=Sw，Rt=Ro。因此:
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(3)自然电位测井法
自然电位测井计算地下水电阻率主要考虑井内扩散吸附电动势和井下水泥浆矿化度等因素。
阱中扩散吸附的电动势可以表示为
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式中:Cw和Cm分别为地下水和泥浆的矿化度；Eda是扩散吸附电动势；Kda是扩散吸附的电动势系数。
满足:
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理论上，地下水的等效电阻率Rwe与Cw成反比，泥浆滤液的电阻率Rmfe与Cm成反比，所以有
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其中:USSP=Eda称为静态自然电位，USSP可以通过自然电位USP校正得到，公式(4-18)是自然电位测井确定地下水电阻率Rw的理论依据。
(4)地下水盐度的计算
地下水分为淡水、咸水和卤水。地下水的电阻率直接反映了含水层水的矿化度。利用水文地质测井资料估算地下水矿化度有助于评价含水层水质。地下水矿化度是评价含水层水质的重要指标[8]。一般通过自然电位测井和地层电阻率获得。
(1)自然电位测井方法
自然电位测井计算地下水矿化度的公式为
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式中:Cmf为泥浆滤液的矿化度。
(2)从地层水电阻率Rw转换盐度
盐度和Rw之间的关系如下:
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式中:p为地下水的矿化度，10-6。
(5)计算渗透率
绝对渗透率是岩石中只有一种流体时测得的渗透率，常以k表示，绝对渗透率只与岩石孔隙结构有关，与流体性质无关。
目前国内外广泛采用孔隙度φ和吸附水饱和度Swb来统计它们与渗透率的关系，建立的经验方程一般有以下形式:
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其中:c，x，y为区域经验系数。
利用孔隙度和吸附水饱和度参数也可以计算含水层的渗透率。计算渗透率的经验公式可以借鉴石油测井公式；
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(6)计算吸附水的饱和度
岩石中的水包括:①重力水:能自由流动的水；在一定条件下流动的水。②吸附水:吸附在岩石颗粒表面的水；水被困在微小的毛细管中。吸水饱和度是描述地层特征的一个非常重要的参数。确定含水饱和度Sw、含水率、油水相对渗透率Kro、Krw等具有重要意义。影响吸附水饱和度的因素很多，主要有:①含泥量:随着含水层含泥量的增加，吸附水饱和度增加；②细砂含量:随着细砂含量的增加，岩石颗粒表面总面积(比表面积)增加，使吸附水饱和度增加；③中值粒径:随着泥质砂岩中值粒径的减小，吸附水饱和度增大；④孔隙度:随着泥质砂岩孔隙度的降低，吸附水饱和度增加；⑤渗透率:渗透率是吸附水饱和度的综合影响因素，因为它与孔隙度、中值粒径和泥质含量有关。
因此，影响吸附水饱和度的因素有泥质含量、孔隙度、中值粒径、含泥量、渗透率等。由于影响吸附水饱和度的因素多而复杂，理论上很难直接推导出确定吸附水饱和度的测井解释方程。一般是利用岩心分析的吸附水饱和度、测井计算的孔隙度、渗透率、粒度中值、含泥量等数据，得出它们之间的关系。
确定吸附水饱和度(Swb)的经验公式:
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如果；如果SWB
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其中:
对于疏散砂岩:
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中等胶结砂岩:
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砂岩:
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其中:Md是中值粒度；Rwb、Rt、Rxo和Rmf分别为吸附水电阻率、地层电阻率、冲洗带电阻率和泥浆滤液电阻率；其他符号的含义见上式。
(7)计算重力含水饱和度。
孔隙中水以两种形式存在:重力水和残余水，其中一部分是有效孔隙中的重力水；另一部分是吸附在泥质颗粒和微孔表面的残余水(吸附水和微孔水)。重力含水饱和度越高，含水层的渗透性越好。如果含水层没有重力水饱和度，该层就是不透水的含水层。
在水位以下，重力含水饱和度Swm=Sw-Swb=1-Swb。
(8)计算含水量
含水量的含义:岩石所能容纳的最大水量与岩石总体积的比值。引入了重力水的概念，可动水含量应定义为岩石所能容纳的可动水含量与岩石总体积的比值。根据这个定义，计算含水量。假设岩石总体积V为1(相对体积)，可动水含量Qwn的计算方法如下:
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其中:Qwn为含水量；φ为孔隙度；v是岩石的总体积。
介绍上述利用水文地质测井获取水文地质参数的方法，有利于今后的地下水勘探。同时可以看出，水文地质录井的发展方向是录井数据的深度分析和深度加工，新方法和新技术的引进和应用分析，使水文地质录井获得地球物理学家和水文地质学家更感兴趣的水文地质参数，促进水文地质录井的进一步发展。
基于以上工作，得出以下结论:根据潮白河地区和保定地区的地质特征，分别建立了适合该地区测井资料的含水层判别函数，贝叶斯判别分析对样本数据的回判率较高，达到95%以上。