为精细表征碳酸盐岩储层非均质性及准确预测储层物性参数，以伊拉克地区孔隙型生物碎屑灰岩油藏为对象，地震、测井、地质、油藏、钻采等多专业资料为基础，静态和动态资料相结合，形成了一套基于水平井的三维地质建模方法。综合分析岩心、测井响应特征，建立了水平井水平段分别位于小层内及小层间穿行时的测井响应模式。通过旋回厚度方法，在水平井水平段上确定一系列层面节点，采用“地震层面约束+趋势线控制+虚拟井局部优化”方法，将直井和水平井充分耦合，建立精细三维构造模型。利用岩心、薄片、扫描电镜和测井等资料，建立目标油藏岩石类型模型。基于岩石类型模型，采用序贯高斯模拟，利用地震古地貌作为协同约束参数，建立不同岩石类型下的孔隙度和渗透率模型，并结合实钻井及生产动态进行模型验证。结果表明，岩心实测渗透率与预测值符合率高，模型预测的构造顶面深度、物性参数与实测结果吻合度高，符合精度要求，可有效指导油藏动态分析、数值模拟、剩余油预测及开发方案调整。