油藏描述研究在油气勘探开发中发挥着越来越重要的作用,通过充分描述储层的分布形态特征,为优化开采、提高效益提供了保证.地质统计学方法在油藏描述中的应用能尽可能地综合发挥多种信息,如测井、地震和地质资料的作用,成为石油勘探中最富有前景的研究新领域之一.该文基于测井约束地震反演这一最为有效的储层参数提取技术,系统地研究了地质统计学方法结合到地震反演过程中的更为广义的应用.首先针对储层参数的数据特征和地质统计理论的隐含假设,提出了适用性问题,并利用实际测井资料对数据分布分析、异常数据的去除等质量控制进行了研究.结果表明采样数据的空间构型和统计分布均对地质统计方法的适用和方程形式产生影响.极少数异常数据通过变异函数的形态影响了克里金估计的结果.该文在纵向变异函数分析的基础上,提出利用分形几何方法计算纵-横向相关性的方法计算横向变异函数,以克服由于横向采样稀少导致的计算困难.同时对地质统计学中多种克里金技术的理论进行了详细推导,并利用希尔伯特空间Gram-Schmidt正交化技术得到稳定的求解算法.在此基础上对实例研究区域进行了三维空间的多种克里金内插估计的对比分析.结果显示仅利用测井数据的估计效果并不理想,方差较大并受变异函数参数选取的影响,需要引入地震数据以弥补横向变化信息的缺乏.然后针对地震反演问题的不唯一和反演过程的振荡性,在多种基于模型的反演方式和反演算法对比分析基础上,选择并改进了适应于多参数复杂系统的模拟退火算法,通过引入淬火因子构建退火—淬火混合反演模式,以提供在反演精度和计算耗时之间进行平衡调节的特性.算法采用指数型模拟温度下降方式,快于Boltzmann退火法和Cauchy型快速退火法.拟数据集的研究表明,该算法能够稳定地得到高精度反演解,并且在不明显降低反演效果的情形下,有效地节约了计算时间.研究结果还显示,不仅仅是反演算法本身,初始模型和约束的准确性也对结果产生重要影响.最后在上述研究的基础上,该文提出了一套新的地质统计约束反演的方法.理论对比分析表明,克里金方法较之条件随机模拟更适合作为反演的算法基础.拟波阻抗剖面的试算检验了文中构造的两种不同地质统计约束反演模式——单井和多井联合逐道外推反演,结果表明该反演方法能够稳定、有效地得到高精度的波阻抗剖面,在低频分量匹配上后者更好.