裂缝作为油气存储空间与运移通道对非常规油气储层预测具有重要研究意义。由于储层中发育裂缝,不同方位观测下地震响应特征出现差异,基于地震响应的方位各向异性,可构建叠前地震反演方法对储层裂缝进行预测。传统储层裂缝预测方法仅局限于小炮检距范围的方位地震响应特征,进而造成深部层系储层裂缝预测精度较低。因此,发展适用于深部层系裂缝型储层方位叠前地震反演方法具有重要的研究意义与实用价值。考虑弹性参数扰动项对纵波反射系数精度的影响,推导了一种新的方位观测系统下的HTI（TI Media with a Horizontal Symmetry Axis）介质纵波反射系数扰动近似方程。由于深部层系裂缝型储层多发育高角度定向裂缝,基于等效介质理论,可抽象为HTI介质展开地震波远场平面波反射透射特征研究。本文以HTI介质反射透射特征方程为基础,在弱各向异性假设下,结合扰动理论与介质分解理论,构建方位观测系统下的HTI介质纵波反射系数一阶扰动与二阶扰动近似,突破传统线性近似方程的小角度适用性,提高了精度,为基于地震数据的方位AVO分析与裂缝型储层参数预测奠定了理论基础。基于地震数据的方位各向异性特征,构建了HTI介质宽方位AVO分析方法。考虑方位观测下地震数据的差异性,本文基于所推导的HTI介扰动近似方程,构建了HTI介质截距—梯度表征形式,利用振幅属性与梯度属性的方位变化特征,构建了最小二乘椭圆拟合方法,通过模型数据与实际数据的试算,分析了基于AVO属性的椭圆率预测裂缝密度与发育方向的可行性,为裂缝的有效预测提供了理论支撑。以推导的方位反射系数近似方程为基础,建立了适用于高角度裂缝型储层的方位叠前地震反演方法。考虑杨氏模量是表征储层岩石力学特征的重要参数,本文以所构建的一阶扰动近似方程为基础,构建了基于方位杨氏模量表征的六项近似方程,结合贝叶斯反演理论,形成了基于方位弹性阻抗的叠前地震反演方法。通过模型试算证明该方法具有一定可靠性,实现了多参数同时反演,提高了裂缝型储层叠前地震反演方法的稳定性。考虑杨氏模量具有方位各向异性,发展了基于方位杨氏模量的裂缝预测方法。由于杨氏模量具有方位变化特征,本文建立了基于方位杨氏模量的椭圆拟合方法,利用椭圆率指示裂缝密度与发育方向。已知对称面方向与对称轴方向杨氏模量间数量关系可直接反演各向异性参数,联合AVO属性与方位杨氏模量椭圆率拟合结果,建立了一套适用于裂缝型储层的裂缝识别方法技术路线,实现储层裂缝多方法预测,具有更高普适性。