杭锦旗区块是中石化近期培育大型天然气勘探开发的后备基地之一。受勘探程度和综合研究力度的限制，杭锦旗地区的油气勘探近年来一直未取得突破性进展。储层研究尚处于探索阶段，在储层预测方法技术方面未进行过较为系统的研究，说明杭锦旗地区的油气成藏模式和成藏规律有待于进一步认识，有利的储层展布特征有待于进一步研究。 根据杭锦旗地区的反演处理方法比较单一，没有形成一套适合本地区岩性组合特点和成藏规律的有效方法的现状，本论文在杭锦旗局部构造范围内，依据现有的钻井、测井、地质成果资料，选用多方法地震反演技术进行应用研究，对各种反演技术在杭锦旗地区的应用效果进行综合评价。首先把地震反演前的基础研究工作做扎实，其中包括储层的岩性、物性、电性、含气性在内的岩石地球物理特征分析、层位标定、保真处理和模型分析等：其次从地震反演方法技术的基本原理出发，重点探讨各种反演方法的技术特点和应用条件；最后以杭锦旗地区拉不仍工区为靶区，通过对不同地震反演方法处理效果的综合对比分析，以提高地震成像精度、提高信噪比和分辨率、突出目的层段的地震响应特征为目标，为杭锦旗地区储层评价、含气模式建立，成藏规律的认识提供可信的地球物理依据。 1.理论上经过处理的叠后地震资料是垂直入射的反射系数序列与地震子波的褶积，实际上地面观测到的地震记录受表层环境与地下地震地质条件等多种因素的影响。除各种干扰外，地震波传播过程中的波前扩散、大地吸收、衰减等使地震反射能量变弱，加之杭锦旗地区复杂的表层地质条件和低幅、低孔、低渗致密性薄层碎屑岩的储层特点，使常规保幅地震资料离地震反演的要求还有差距，并且反演技术本身不具备噪音识别功能，包含噪音的反演必然会影响地质效果。在地震资料保真处理方法技术研究中，根据研究区地震资料特点，在处理中采用多种技术联合应用的理念，通过对目标进行有约束、有指导的目标处理，为地震反演提供了具有相对真振幅特征、高分辨率和低信噪比的地震数据，为后续的地震反演处理打下了坚实的资料基础。 2.依据地质、物探研究成果，在较系统分析杭锦旗地区地层沉积、岩性、电性、物性及含气性特征的基础上，应用模型分析技术，进行了正演模型分析，得出本区上古生界下石盒子组地层含气后在地震剖面上变化特征为：当下石盒子组地层含气时，地震剖面上反映该段地层的地震波组振幅降低，随着含气饱和度的增加，振幅的这种变化更明显。对于盒一段内部透镜状砂体模型，当透镜体内不含流体时，其地震响应表现为顶部反射振幅略有增强，底部响应特征不明显，反射同相轴的相位发生细微的变化，反射频率有所降低；当透镜状砂体内部含气时，透镜体底部与山西组顶部的阻抗差值进一步加大，而透镜体顶部与盒二底部阻抗差值则进一步减小，反射振幅上弱下强；当透镜状砂体内部速度继续降低时，其顶部出现空白反射特征。 3.依据锦5井VSP成果、合成地震记录对过井地震剖面进行了层位标定，建立了目标区层位地质模型，综合性地认识地震剖面上地震波组所代表的地质意义，认为T8h波组对应石干峰组顶部，T8波组对应上石盒子组顶部，T9f波组对应下石盒子顶部，T9波组是山西组主煤层反射。由于受地震分辨率的限制，反射波大都以复合波的形式存在，因此，每一个波组都是一套(段)地层及其组合的综合反映，地震反射波的能量、相位、频率及形态取决于本套(段)地层的波阻抗差及其组合特征，当地层岩性变化时，地震反射波的主峰值在不同的沉积环境下，所对应的地层界面是有差异的，这是层位标定中必须谨慎对待的问题。 4.采用目前流行的Strata、Jason、EPS、BCI四个地震反演软件(六种反演方法)，通过从方法原理、技术特点分析，认为，EPS反演采用模拟退火法寻优方式求解目标函数，该方法将地震资料和模型空间看作随机分布，采用的寻优方式为在解空间全局寻优，其解更接近真实解；BCI(Jiosw)反演方法在算法上更多地考虑了地震和测井信息的综合利用，因此纵向上有较高的分辨率，横向上也有较高的分辨率；Jason-invermod反演方法模型约束能力强，必须有充分的约束条件，其解才更可靠，因此适合井多的地区，在开发阶段更能显示出其优势；Strata-Blocky反演方法是将非线性的地震反演问题用分段线性化方式求解，其解容易陷入局部极值。 为了统一对比分析标准，增加各种反演成果的可比性，在不同反演方法中采用同一基础数据，同一约束条件，同一标定成果进行反演处理。通过处理效果的对比分析，认为在杭锦旗地区当前条件下，基于模型的测井约束反演BCI和采用模拟退火算法的EPS随机模拟反演方法为今后该地区波阻抗反演的首选方法。 当储层具有低渗、低孔的特点时，储层砂体的物性特征与泥岩的物性特征相近，基于地震速度的地震反演成果，难以有效的区分砂泥边界。自然伽马测井的能谱主要取决于泥岩中的粘土含量，岩层中泥质含量越高，自然伽马值就越大。杭锦旗地区的个别目标储层段砂岩对应的波阻抗值和泥岩对应的波阻抗值非常接近，但砂、泥岩对应的自然伽马值差别却非常明显。利用自然伽马对波阻抗进行信息融合，重构波阻抗特征曲线，可以有效的利用自然伽马的特征分辨砂、泥岩，使砂、泥岩边界的划分更加准确可靠。 重构反演利用测井信息对特殊地层所具有的分辨能力，来弥补速度、密度在分辨能力上的不足，是一种行之有效的目标处理方法。但是，重构测井的波阻抗必然会改变其原有的地球物理属性，使合成地震记录及井的约束条件发生变化，所以，重构反演所形成的数据体，只能用于分辨岩性时的参考而不应直接用于解释。 5.根据拉不仍工区锦5井和石鄂3井的钻井、测井和油气成果资料，结合多方法的反演成果资料，重点分析了位于同一构造上两口井井点附近的地球物理特征，认为石鄂3井处无论从构造幅度、岩性特征和物性特征上均优于锦5井。 通过杭锦旗地区地震反演方法技术研究，初步形成了一套适合本地区地震反演的研究思路、技术路线和首选的地震反演技术方法。为在杭锦旗地区深入开展储层预测研究，提供了先导性的技术成果，为实现杭锦旗地区天然气勘探开发突破提供了技术支持。