随着各大油气田勘探、开发的不断深入,地震储层预测技术得到了广泛的应用,并已成为目前寻找隐蔽油气藏的有效手段。储层预测的核心技术是地震反演,但传统的地震反演方法在实际应用上还存在一些问题。主要体现在两个方面,一是无法定量的描述反演结果的不确定性,另一个是难以联合应用不同类型、不同精度的数据约束反演过程。为此,本文提出了地震储层预测的贝叶斯反演方法。贝叶斯反演方法属于不确定性反演方法,它是以贝叶斯理论为基础,结合随机反演算法构造出的一种新反演方法。本文针对课题设定的研究目标与当前反演方法中存在的问题,开展了以下几个方面的研究工作:1.调研目标工区内的地质结构,了解其岩性及物性参数范围,以及它们之间的关系;2.深入研究了贝叶斯反演方法的原理和机制,算法的实现,并进行了数值模型计算,对比分析了同等条件下贝叶斯反演与常规反演的结果;3.剖析了反偏移正演的原理,并结合15度有限差分反偏移与贝叶斯反演方法,建立理论模型进行二维波动方程贝叶斯反演计算;4.根据野外地质调研结果,建立了海相储集相带典型模型;以先验信息确定初始模型参数及参数的先验概率分布,并开展贝叶斯反演;计算反演过程中采样模型的后验概率,统计模型样本获得均值、方差和后验概率密度函数,对反演结果给出可靠性评价;5.将贝叶斯反演方法应用于实际地震数据,结合测井等各类先验信息,进行波阻抗反演,同时分析了反演子波对反演结果的影响。通过本次研究,认为贝叶斯反演方法在储层预测上具有很强的实用性。采用贝叶斯反演方法进行储层参数预测时,各种类型不同、精度各异的先验信息被转换成了先验概率分布,使得各类信息对反演过程形成真正的联合约束。另外,使用贝叶斯反演方法得到的均值结果不仅要优于传统反演算法的最优结果,而且还提供了模型参数的方差及其后验概率密度函数,并以这些概率参数来描述反演结果的可靠性,显然这比传统反演方法仅给出最优结果更具有实际意义,同时它们也是地震勘探中决策分析的定量依据。本论文分六章,具体章节内容安排如下:第一章绪论部分,介绍了本文研究工作的内容及研究方案;第二章详述了模拟退火算法的原理,着重分析了固体退火过程的物理现象、Metropolis准则、模拟退火算法结构和退火计算参数选取;第三章介绍了贝叶斯反演方法的理论,并给出了贝叶斯反演方法的计算流程;第四章以声波方程的反偏移正演技术为基础进行贝叶斯反演研究,详细介绍了15度有限差分法进行反偏移正演计算原理与实现方法,然后通过建立一个较小的地质模型进行了地层速度参数的反演研究,并分析讨论了试算结果;第五章以叠偏地震数据为基础,结合研究目标工区的先验信息,分别从理论模型和实例数据两个方面进行了贝叶斯反演方法的试验;第六章对本论文的研究工作做了系统总结,指出了本文还存在的一些问题,并对进一步研究提出了相关建议。