将天然气注入地下储气库中或油气藏开采中注水压裂等流体注入储层的过程,将会引起原有应力场、位移场产生扰动,地表也会产生隆起或沉陷。通过远场位移监测数据反演得到储层改造过程中深部动态信息,有助于监测储气库运行状况或指导非常规油气资源的开采。但对于储层反问题的研究较少,且多集中于反演求解储层的应变或弹性模量等岩层参数。本文从不连续位移法出发,借助空间正则化方法,设计了针对弹性问题的反问题求解方法,编制了源程序用于计算水力压裂过程中裂缝处所受的荷载。本文所研究的具体内容与结论如下:(1)首先回顾了边界元法与反问题的研究脉络,综述了边界元法在反问题求解中的应用、反问题的工程应用研究以及储层监测手段等方向的研究现状。通过文献的调研可以发现,在利用储层远场监测位移求解储层深部的荷载的研究较少,因此本文对储层处压力反演进行研究。(2)阐述了边界元法数值模拟手段以及弹性反问题的求解理论基础,包括不连续位移法及正则化解决反问题中出现的不适定问题的基础理论。为后续将正则化解方程的方法与边界元数值实现方式相结合,编制出用于求解弹性反问题的源程序奠定了基础。(3)进行了储层注入流体引起地表变形反演的简化建模分析。定义了二维弹性反问题并编制了边界元求解程序。对带圆洞方形薄板算例验证说明即使在监测点数目较少以及监测数据存在误差的情况下,仍能得到较为精确的反演边界荷载结果。接着分析了二维情况下阿尔伯塔某较浅煤层处裂缝处压力的反算校验过程。结果发现,在裂缝中部所得的反算结果较为理想。为了分析端部结果出现的原因,进行了地表下圆洞至椭圆洞处压力的反算,比较了不同曲率下结果的精确性,得出曲率的变化与反算结果的误差相关。(4)进行了三维弹性反问题的初步探索,将二维情况下空间正则化理论推广到三维,并求出其边界元表达式,在此基础上编制了三维反算求解源程序。针对圆盘型裂纹算例进行分析:首先将正向模拟结果与解析解进行对比,之后再将正向模拟计算得到监测点位移用于反算分析中,结果证明了空间正则化在三维反问题中的有效性。本论文为监测数据的分析提供了一个新思路,同时也为分析储层信息提供了可参考的途径。