随着勘探程度越来越高,中浅层的油气藏越来越少,人们逐渐把目光转向了深层、超深层,并在这些领域有一些重大发现,如塔河奥陶系、川东北二叠、三叠系等。然而由于深层的储层的围岩古老,构造复杂,加之深层地震资料能量较弱,分辨率较低,深层油气勘探也面临巨大的挑战。更富有挑战性的课题是,人们现在已不满足于构造勘探,而更多地关注岩性和流体。在流体识别过程中,寻找高灵敏度流体识别因子是人们常用方法之一。流体因子是以岩石物理属性为基础用于描述储层流体性质的参数。选择合理的流体识别因子和边界条件建立流体识别因子地震波反射系数方程,然后利用地震反演方法实现流体识别因子的估计过程,是利用地震资料进行储层预测和流体识别的必然趋势。一般而言,叠前地震资料提供了比叠后地震资料更多的信息,叠前反演可获得大量的流体识别因子;然而反射系数的近似方程大多由三项组成,但深层叠前的地震资料缺乏远角道集,故在三参数反演时会使参数矩阵的稳定性降低,导致最终提取的流体识别因子误差较大。针对深部储层缺乏大倾角反射地震资料的事实,本文开展了以下研究并取得了相应的成果:(1)对Zoeppritz方程及其各种近似方程进行阐述和精度对比;对AVO反演基础进行了深入调研,包括角道集生成、子波提取等方面;对各种流体识别因子的发展及优劣进行探讨。(2)考虑到基于Aki-Richard近似式的三参数反演不稳定性较突出,文章拟从减少参数维数入手,提高反演结果的稳健性。首先从宗兆云等人推导的基于纵横波模量的Zeoppritz近似公式出发,合理地对公式中的纵波模量与密度进行幂指数拟合,推导出直接反演纵波模量(M)、横波模量(U)的两项式反射系数近似方程并进行反演。其次,建立纵横波模量与高灵敏度流体识别因子的联系,并求取高灵敏度流体识别因子。模型试算和实例应用均表明,新方法能较好地识别储层内的流体性质。(3)由于深层地震数据分辨率较低,故将基追踪算法推广到叠前地震数据,获得叠前反射系数,利用固定子波将其恢复成高分辨率的地震数据,再对其进行叠前AVO反演。通过模型试算说明基追踪算法的优越性,通过对比数据处理前后得出的反演剖面证明了新方法的实用性。(4)利用上述两种方法,对珠江口盆地中深部储层进行了流体识别工作。通过提高深层地震资料分辨率和两参数AVO叠前反演技术,得到了更准确的流体识别因子剖面,为有效流体识别探索出了新方法。