油气地球物理勘探的根本任务是通过对观测数据进行研究,来获取地下介质的相关物性参数和弹性参数信息,并对储层的含油气性进行解释和评价。地球物理反演作为完成这一任务的重要途径,在储层表征中具有重要的现实意义。常规的确定性反演方法主要以地震数据作为约束,难以刻画薄互层等储层空间分布。随机地震反演以井数据作为条件数据,通过地质统计学模拟和地震反演相结合,能够突破地震数据的频带宽度限制,有效降低了反演问题的不确定性,能在很大程度上提高反演结果的垂向分辨率。本文研究的地震数据约束下的地质统计学反演方法,有效结合地质统计学和地震反演理论以及优化算法,用于解决地球物理反问题的非线性,以地震数据做约束,对测井数据进行地质统计,在贝叶斯框架下,对模型参数后验概率分布直接统计分析,利用马尔科夫链蒙特卡洛方法进行全局优化,得到地下储层的地球物理参数。本文首先对地质统计学随机模拟和地震反演的基本理论进行概述,引出随机地震反演,在贝叶斯理论框架下,设计随机反演方法流程,并对此方法进行模型测试,反演结果证明了方法的有效性。之后,进一步推广到叠前反演,充分利用纵横波信息进行纵横波联合随机反演,模型测试佐证了此方法的可行性。