全波形反演由于充分包含了地震波场的运动学以及动力学信息,在进行高精度的储层信息预测时蕴含了很大的潜力。之前众多学者针对全波形反演的研究大多关注其速度建模能力,随着油气勘探目标不断的精细化,油气勘探的难度日益增加,越来越多的研究人员将目光聚集到全波形反演在岩性识别以及储层预测等方面的研究,在这一方面的探究越发引起关注。变密度的声波全波形反演是普通声波全波形反演的继承与发展,是为了将全波形反演应用于储层实践的探索。要获取好的反演结果必须有好的正演模拟,本文使用交错网格有限差分正演算子并配合分裂式完全匹配层(SPML)以消除计算机边界反射对模拟结果的影响。在反演过程中,本文重点研究了变密度的双参数全波形反演的正传波场与反传波场的建立过程、梯度求取和基本实现流程。针对其中的双参数量级平衡、梯度照明预处理和迭代算法等具体问题进行了深入的研究与分析探讨,并最终选定了基于正反传波场的梯度预处理的混合非线性共轭梯度算法作为处理手段,并将其应用于模型进行检验测试证明其有效性。在面向储层的研究中,试验证明了双参数之间因为耦合串扰造成的速度密度互相泄露现象并对速度密度的敏感性进行了具体分析。在双参数的具体反演过程中结合了前人的研究制定了速度密度双参数的连续解耦反演策略,以此达到尽可能消除耦合满足实际需求精度的目的,最终将这一方案应用于具有储层意义的模型测验中取得了很好的反演效果。在本文的最后对全文内容和关键技术问题进行了总结和一定程度的展望。