分析典型天然气藏地震反射特征，研究气藏地震属性信息的有效性和提取方法，挖掘叠前、叠后地震信息潜力，以提高天然气藏的预测能力，是天然气藏勘探的基础和有效手段。本文首先分析回顾了天然气藏地震识别理论与方法研究进展，然后以理论分析和模型研究为基础，揭示气藏地球物理响应的机理和特征。分析了含不同流体的砂泥岩薄互层模型的地震波场响应特征，引入分形几何中分数维与信息熵参数对地震数据结构中含气层引起的复杂波形进行表征，提出将地震记录的分数维和熵作为一种新的地震属性参数，通过计算地震记录的分数维和熵，消除地震记录中分数维或熵较低的波形(或背景趋势)，突出那些与气层反射有关的具有较高分数维或熵区域，从而实现利用地震资料进行含气反射层识别和预测的目的。 选择典型气藏，以苏里格气田苏6井区为研究目标，收集了该区地震、地质、测井、岩芯等资料，对该区地质沉积特征、目的层段储层砂体特征及岩石物性特征进行了分析。将气层的物性参数、产能特征及测井数据与地震资料相互标定，分析了该区气层的基本地震响应特征，并开展了常用气层指示属性的分析。通过苏4井含气地层的流体替代正演模拟分析，得出孔隙度的变化对该区储层AVO的影响要大于流体性质的影响。针对该区气层阻抗与围岩阻抗重叠，波阻抗反演存在多解性，提出利用有效砂岩和围岩地层在自然伽玛、密度上的显著差异，进行了自然伽玛、密度等特征参数的反演。分别利用AV0分析技术、叠后属性分析技术、叠前弹性参数反演、子波能量吸收技术，进行了气层的识别与分析，总结了各种气层识别技术的应用效果和局限性。 提高建模精度，为油田开发及油藏数值模拟提供符合实际地质情况的储层模型对于储层参数定量预测至关重要。本文提出了基于油藏区域特性约束的孔隙度模拟方法。提出将空间结构变化的要求与动态资料确定的储量共同作为约束，建立包含两个约束条件的目标函数，应用模拟退火算法对孔隙度的空间分布进行预测。实现过程中，通过初始控制参数的给定及目标函数修改提高了运算效率。由于目标函数有效地整合了静、动态信息，从而降低了模拟结果的不确定性，提高了模拟的精度。合成数据及实际数据的模拟试验表明，该方法不仅提高了孔隙度模拟精度，而且算法收敛快、稳定性高。