地球物理反演是获取地层弹性参数和储层物性参数的重要手段,为油气田的勘探开发提供了非常丰富的资料。随着研究的深入和要求的提高,地球物理反演逐步从叠后走向了叠前。尤其是基于Zoeppritz方程的AVO技术,在岩性识别、储层预测等方面体现出了极大的优势和广泛的应用前景。Zoeppritz方程描述了各项同性介质中的地层弹性参数与反射系数的关系。对于不同的研究目标和假设条件,不少学者推导了不同形式的反射系数近似式。本文在对各种近似式方程分析的基础上,推导了用于直接反演杨氏模量和泊松比的PP波反射系数近似式,并在设定的模型下,对其精度进行了具体分析。同时,推导了贝叶斯理论下的最小二乘AVA反演的目标方程,并利用不同模型进行了测试。通过反演得到的杨氏模量和泊松比剖面,进一步得到了可以反映压裂难易程度的脆性指数剖面。同时,利用微地震监测数据对预测效果进行了验证和评价。由于天然裂缝的存在,储层表现出了一定的方位各向异性特征。基于TI介质中的纵波AVO反射系数近似式提出以后,对于TI介质的方位各向异性的分析得到了非常迅速的发展。本文首先以Ruger近似为基础,分析了方位角和入射角以及Thomsen各向异性参数对反射系数的影响。在此基础上,推导了以裂缝柔度分量表示的纵波AVAZ反射系数近似式,并同样构建了贝叶斯AVAZ叠前反演方法。叠前反演采用的是部分叠加角道集(CRP道集),道集品质对反演效果有着非常重要的影响。因此在实施反演前,必须要提高道集的信噪比,分偏移距的振幅补偿以及无拉伸动校正等处理。同时,常规的时深关系确立,井震标定等也要做好质量控制。不同于常规孔隙或裂缝性储层,页岩气储层的孔隙微小,渗透率极低,一般需要进行体积压裂,页岩气藏才具备商业开采价值。储层脆性和应力分布是影响储层改造的重要因素,本文从地震叠前反演角度出发,对储层脆性和应力场进行预测,为水力压裂提供技术支持和重要数据。通过与测井数据对比,反演结果对应很好;通过微地震监测数据的验证,脆性和应力场预测和实际情况较吻合。