自2011年高石1井钻获高产测试气流以来,高石梯地区灯影组气藏已经历了近10年的勘探开发,但目前仍然存在优质储层响应特征不明确、储层预测结果与钻探效果不匹配等问题。因此针对该问题进行了储层地震响应特征研究、含硅质云岩岩石物理建模研究、AVO正演模拟研究及有效储层预测方法研究。综合利用多种资料分析了研究区储层基础地质特征,对研究区古地貌进行了恢复,并在此之上分析了储层的宏观展布规律;然后在优化处理地震资料的基础上,结合地质特征通过正演模型分析了储层的地震响应差异的来源与典型特征;建立了符合储层及硅质云岩特征的岩石物理模型,并依据该模型进行了AVO正演模拟,分析了硅质云岩及储层的敏感参数和AVO特征;其次结合地震属性特征、叠前叠后反演等手段,建立起了去硅质地质统计学反演方法及基于深度学习的孔隙度预测方法,对储层进行了定量预测,得到了储层的空间展布特征;最后结合储层展布特征及地震响应影响因素,对储层的地质成因进行了总结分析。上述研究表明:高石梯灯四段储层在叠后地震中可观察到波峰减弱、亮点、珠状反射等“特殊”地震响应特征,其差异性主要来源于储层纵向组合与厚度变化。背景岩性会影响“特殊”地震响应特征,仅使用地层中部亮点识别高石梯灯四段储层会陷入多解性的问题,需要加入地层界面的“变量”才能真正标志储层地震响应。震顶波峰减弱、下拉是灯四~3小层储层的主要地震识别模式,灯四~2小层顶界亮点、底界强振幅宽波峰是灯四~2小层储层的主要地震识别模式,灯四~1小层储层的地震识别模式为单独“珠状”反射。针对高石梯地区白云岩储层的特征,综合利用固体替换方程等方法构建了一个新的碳酸盐岩岩石物理模型。新模型可在纵波速度的约束下求取孔隙的体积分数和硅质矿物的等效纵横比参数,相较于传统模型增加了对矿物结构特征的描述方法。GS1井的新模型横波预测结果表明预测结果与实测速度基本吻合,各种统计结果也表明新模型的结果优于Xu-Payne模型和前人提出的复杂碳酸盐岩模型。通过该模型可以进一步使用流体替代、AVO模型等精确分析储层、硅质层与各种地震反演属性之间的关系。在通过测井储层岩石物理参数分析后,找出了纵波速度Vp-拉梅常数λ等对储层敏感的参数组合,但更细致的分析表明,该参数对仍然在一定程度上受到硅质层的影响。结合对硅质层岩石物理分析认为从岩石物理的角度可以先通过横波速度Vs和剪切模量μ进行一定程度的硅质层剔除后,再通过纵波速度Vp-拉梅常数λ计算储层指示因子,从而对储层进行半定量的表征。基于岩石物理模型的AVO正演模拟表明,研究区储层AVO响应类型主要为Ⅰ类及IV类,当储层有利因素（孔隙度、厚度）变好时储层顶部附近波峰或波谷的AVO特征总是P值减小G值增大;而不利因素（硅质含量）增加时,则以G值减小、Ⅲ类响应为特征。不同的盖层条件直接影响了研究区储层AVO响应类型,其中当盖层速度小于储层时为Ⅰ类,大于时则为IV类响应。但实际井震资料分析表明原始地震振幅拟合得到的P、G值的大小很难划分储层类型,AVO属性仅能定性表征储层。“去硅质”地质统计学叠后波阻抗反演压制了硅质白云岩的阻抗,提高了储层识别精度,即低波阻抗就能反映储层,而不是储层与硅质的混合响应。结果显示灯四段上亚段的波阻抗明显变低,储层特征更为清晰,灯四段下亚段中部的波阻抗界面也更加清晰,并且更符合测井解释、更有利于分析储层的展布特征。以孔隙度为表征储层的特征参数,通过基于深度学习的孔隙度反演方法,对地震振幅波形特征、叠前叠后反演结果、岩石物理分析结果等多种能够表征储层的数据体进行了融合,获得了能够准确、定量化表征储层空间展布特征的孔隙度数据体。从该数据体上提取出的储层厚度平面展布特征能够与测井资料、生产资料良好吻合,比起传统有利区划分的定性方法可以更为直观的展现出储层的三维空间分布,能够更好的对储层开发进行指导。通过储层的地质、地震特征研究,分析认为影响高石梯地区灯四段储层发育的主要控制因素有构造条件、丘滩相沉积及岩溶作用等。其中,高石梯背斜及台缘断裂系统形成了良好的基础成藏条件,有利保障了储层的含气性;台地边缘的丘滩相广泛发育的含藻云岩在溶蚀后有利于岩溶缝洞的保存,为优质储层的形成提供了良好物质基础;灯四段遭受的多期风化岩溶作用对储层的改造是优质储层形成的关键因素。