全球经济高速发展对能源的强烈需求,国内外石油勘探程度不断深入,研究地质条件日趋复杂,勘探成本急剧上升,促使地震技术应用逐渐从构造形态的研究转为地质储层综合评价,从初期勘探向开发阶段的过渡,地震反演愈加发挥出其重要性。另一方面,随着对地质条件认识的不断深化和地震技术的飞速发展,今天的叠前地震技术已拥有一套比较成熟的处理、解释模式,对储层分布及流体预测逐渐从定性研究过渡到定量描述。但是如何通过反演技术将地震资料中蕴藏的丰富信息转换为对地下储层和流体的直观描述一直是地球物理勘探领域的难题。地震叠前预测技术在碎屑岩中的应用已在国内外已有不少成功的实例,但在碳酸盐储层中成功实例不多。本文主要从地震反演理论的新进展、岩石物理实用技术、叠前正演模拟技术、叠前反演技术及储层和流体预测应用等方面进行了研究。目标就是如何利用叠前地震反演技术对碳酸盐岩的流体性质及平面分布特征进行预测和识别,指导下步的勘探部署。1、对Zoeppritz方程的几种近似方法进行详尽的对比研究。对每种近似方法的特点和精度等方面进行了分析对比,一方面可以为实际应用提供理论依据;另一方面,此类对比分析可为AVO的进一步发展提供一些参考和借鉴。2、在总结前人研究成果的基础上对岩石物理实用技术进行研究,并取得了横波速度的综合估算方法、密度和流体饱和度的定量计算方法、复杂储层岩石物理建模、岩石物理参数敏感因子的分析方法等多项创新成果。然后对叠前正演模拟方法、地震波正演模拟方法进行研究,并针对所选研究区碳酸盐岩实现了流体敏感参数、储层的精确标定、AVO属性的优选。3、将研究所得的技术综合应用到研究区进行储层预测和流体检测,针对碳酸盐储层独有的特点:其含气后,Vp没有明显减低;碳酸盐岩横向相变产生较强的各向异性等特点,采用沿目的层开小时窗的AVO分析法、AVO综合响应标定及交汇分析、多体AVO属性对比分析相结合的方法对计算的纵波反射率、横波反射率、纵横波速度比反射率和泊松比反射率等数据体进行综合分析,并结合叠前道集数据体,检测出生物礁的平面分布。研究成果与钻井油气测试结论较为吻合,证明了方法的有效性和实用性。4、本次研究针对碳酸盐岩储层分布的复杂性,紧密结合研究区的地质条件对叠前反演技术进行深入研究,通过储层精细标定、岩电性分析、弹性物理参数正演、弹性波阻抗联合反演等技术对该地区的碳酸盐岩储层含气性进行了检测,结果证明纵横波联合弹性反演对碳酸盐岩储层的油气检测行之有效。