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据统计，世界碳酸盐岩储层（石灰岩和白云岩）的油气产量约占世界油气总产量的60％，说明碳酸盐岩储层在世界油气生产中占有极其重要的地位。同时近年来普光、龙岗和塔中碳酸盐岩储层油气勘探的重大发现，掀起了我国碳酸盐岩中油气勘探的高潮。
碳酸盐岩储层Gassmann理论预测结果与超声波岩石物理测试结果往往不一致，其内在机理与原因仍具有很大的不确定性。由于碳酸盐岩储层孔隙类型复杂多样，同时成岩作用也扮演着很重要的作用，导致碳酸盐岩孔隙度-速度关系复杂，流体变化特征表述不准确。同时碳酸盐岩储层的基质矿物类型复杂多变（方解石、白云石等），且具有较高的弹性模量。这些因素综合导致地震岩石物理方法在碳酸盐岩储层应用效果差，现有方法无法有效应用于碳酸盐岩储层。基于此，进行基于Gassmann理论的碳酸盐岩地震岩石物理方法研究是有意义的。
本文以碳酸盐岩储层为研究对象，以Gassmann理论作为基础研究工具，开展地震岩石物理方法研究，重点解决碳酸盐岩地震岩石物理几个难点问题，取得如下研究进展和创新成果:
1.Gassmann理论的假设条件中，组成岩石为单矿物和不同流体状态岩石剪切模量恒定，这对于基质矿物类型非单一且孔隙类型复杂多变的碳酸盐岩岩石，Gassmann理论是否仍然正确或适用，是近年来国内外学者争论的焦点问题。通过总结前人的研究成果，探讨了Gassmann理论的碳酸盐岩适应性问题。发现如果能够获取高精度基质矿物等效弹性模量，再综合考虑岩石结构与孔隙类型的影响，即孔隙结构模型与Gassmann理论结合应用于碳酸盐岩，能够解决这两个假设条件的不满足，成为Gassmann理论应用于碳酸盐岩的两个新的解决方向。这两个认识为本文基于Gassmann理论的碳酸盐岩地震岩石物理方法研究奠定了基础和研究方向。
2.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩自适应基质矿物模量反演方法。在总结现有的基质矿物模量（压缩系数）求取方法的基础上，以全波列测井为数据源，通过引入干岩石泊松比，结合Gassmann-Boit-Geertsma一元二次方程得到的Gassmann流体因子和Russell流体识别因子，提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩自适应基质矿物模量反演方法。同时以Gregory(1976)整理规律为准绳，进行基于自适应基质矿物反演模量的流体替换实际资料效果验证。
3.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩改进自适应基质矿物模量横波速度反演方法。系统论述Xu-White模型、简化的Xu-White模型、扩展Xu-White模型在碳酸盐岩中的应用理论。在此基础上提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩改进自适应基质矿物模量横波速度反演方法，有效地解决了横波反演过程中基质矿物模量取值问题。同时在反演横波过程中，为减少反演参数和降低多解性，只用测井纵波速度进行约束，使得利用Xu-White模型准确反演横波速度成为可能。实际资料表明反演和实测纵波速度完全重合，反演和实测横波速度曲线趋势一致，幅值相当，相对误差小，相对平均速度误差低于100m/s，精度高。
4.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩多约束双相介质AVO正演方法。由于基质矿物模量的准确性和双相介质弹性参数的合理性极大的影响双相介质AVO正演效果。因此，提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩多约束双相介质AVO正演方法，利用自适应基质矿物模量反演理论，提出以孔隙扁率为自变量，多约束条件约束求解双相介质弹性参数的流程，保证了求解的双相介质弹性参数具有岩石物理意义的，从而有效的改进双相介质AVO正演效果。以不同岩性岩样对比分析说明反演理论的优越性和准确性，实际资料分析不同孔隙度和流体饱和度岩石的双相介质AVO特征。
碳酸盐岩储层Gassmann理论预测结果与超声波岩石物理测试结果往往不一致，其内在机理与原因仍具有很大的不确定性。由于碳酸盐岩储层孔隙类型复杂多样，同时成岩作用也扮演着很重要的作用，导致碳酸盐岩孔隙度-速度关系复杂，流体变化特征表述不准确。同时碳酸盐岩储层的基质矿物类型复杂多变（方解石、白云石等），且具有较高的弹性模量。这些因素综合导致地震岩石物理方法在碳酸盐岩储层应用效果差，现有方法无法有效应用于碳酸盐岩储层。基于此，进行基于Gassmann理论的碳酸盐岩地震岩石物理方法研究是有意义的。
本文以碳酸盐岩储层为研究对象，以Gassmann理论作为基础研究工具，开展地震岩石物理方法研究，重点解决碳酸盐岩地震岩石物理几个难点问题，取得如下研究进展和创新成果:
1.Gassmann理论的假设条件中，组成岩石为单矿物和不同流体状态岩石剪切模量恒定，这对于基质矿物类型非单一且孔隙类型复杂多变的碳酸盐岩岩石，Gassmann理论是否仍然正确或适用，是近年来国内外学者争论的焦点问题。通过总结前人的研究成果，探讨了Gassmann理论的碳酸盐岩适应性问题。发现如果能够获取高精度基质矿物等效弹性模量，再综合考虑岩石结构与孔隙类型的影响，即孔隙结构模型与Gassmann理论结合应用于碳酸盐岩，能够解决这两个假设条件的不满足，成为Gassmann理论应用于碳酸盐岩的两个新的解决方向。这两个认识为本文基于Gassmann理论的碳酸盐岩地震岩石物理方法研究奠定了基础和研究方向。
2.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩自适应基质矿物模量反演方法。在总结现有的基质矿物模量（压缩系数）求取方法的基础上，以全波列测井为数据源，通过引入干岩石泊松比，结合Gassmann-Boit-Geertsma一元二次方程得到的Gassmann流体因子和Russell流体识别因子，提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩自适应基质矿物模量反演方法。同时以Gregory(1976)整理规律为准绳，进行基于自适应基质矿物反演模量的流体替换实际资料效果验证。
3.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩改进自适应基质矿物模量横波速度反演方法。系统论述Xu-White模型、简化的Xu-White模型、扩展Xu-White模型在碳酸盐岩中的应用理论。在此基础上提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩改进自适应基质矿物模量横波速度反演方法，有效地解决了横波反演过程中基质矿物模量取值问题。同时在反演横波过程中，为减少反演参数和降低多解性，只用测井纵波速度进行约束，使得利用Xu-White模型准确反演横波速度成为可能。实际资料表明反演和实测纵波速度完全重合，反演和实测横波速度曲线趋势一致，幅值相当，相对误差小，相对平均速度误差低于100m/s，精度高。
4.研制了基于Gassmann理论的碳酸盐岩多约束双相介质AVO正演方法。由于基质矿物模量的准确性和双相介质弹性参数的合理性极大的影响双相介质AVO正演效果。因此，提出基于Gassmann理论的碳酸盐岩多约束双相介质AVO正演方法，利用自适应基质矿物模量反演理论，提出以孔隙扁率为自变量，多约束条件约束求解双相介质弹性参数的流程，保证了求解的双相介质弹性参数具有岩石物理意义的，从而有效的改进双相介质AVO正演效果。以不同岩性岩样对比分析说明反演理论的优越性和准确性，实际资料分析不同孔隙度和流体饱和度岩石的双相介质AVO特征。