岩石弹性除了与骨架、流体的宏观弹性性质有关,还受微观尺度物理机理的影响,因此,传统的岩石物理实验、等效理论在弹性参数的精确计算与物性参数的可靠预测方面均面临问题与挑战。数字岩心通过对真实岩心孔隙结构的高分辨率成像,应用数值模拟,定量表征了岩石弹性与储层物性之间关系,有效克服了传统岩石物理方法的不足。本论文借助数字岩心在弹性、物性模拟方面的优势,利用有限元法,结合地震岩石物理理论,研究了数字岩心弹性参数计算方法,发展了基于数字岩心逆建模的储层物性参数定量预测方法。针对常规数字岩心研究仅将岩心分割为骨架和孔隙两部分不能准确描述岩心真实结构和物质组成的问题,本文在两相纯砂岩数字岩心基础上,研究了含多矿物组分的砂泥质三维数字岩心,使模型与实际岩心更为接近。利用多矿物成分数字岩心的有限元计算方法,研究不同微观因素,如泥质分布、流体、胶结物等对数字岩心弹性性质的影响。本文将有限元与理论岩石物理模型进行对比,系统性地对各类理论模型与数字岩心之间的等价关系进行了研究和讨论,详细分析了等价关系成立的条件,相比于前人的研究,进一步细化了可变参数(孔隙纵横比、固结系数)对等价性成立的影响,从而说明在一定程度上,数字岩心可以代替理论岩石物理模型进行更为精确的弹性模量模拟。有限元模拟物性参数与弹性参数之间关系的过程较为复杂,直接反演数字岩心物性参数准确度低、稳定性差。本文将理论岩石物理逆建模思想应用于数字岩石物理的微观领域,创新性地提出了一种数字岩石物理逆建模理论下储层参数定量预测方法,该方法以岩石的实际微观孔隙结构为基础,避免了理论岩石物理模型中对岩石结构特征的简化假设,从而使预测结果更为准确。从数字岩心基函数的构建出发,通过插值算法建立数字岩心弹性参数三维数据集,实现了弹性模量有限元数值解的快速构建;然后搜索弹性参数的单值等值面,通过等值面的空间交会完成储层参数有效预测。方法测试验证了该方法的可行性与稳定性。基于上述理论,本文利用数字岩心代替了传统的岩石物理建模,探索性地提出了一种基于数字岩心逆建模理论的横波估算方法,在数字岩心的控制下,对常规方法修正物性参数偏差较大的井段通过逆建模理论直接反演其物性参数,根据物性参数的逆建模结果实现横波速度的精确计算。