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随着地震勘探的重点逐渐由简单的构造油气藏转化为复杂的岩性油气藏，地震波阻抗反演技术面临着更大的挑战。针对常规地震反演方法存在的如初始模型建立不准，收敛速度缓慢，解的不稳定，地质意义不明确，物性岩性不匹配等问题，应用一种在地震相控制下，利用广义非线性算法，以测井资料进行约束的反演方法。以胜利油田盐22块沙河街组沙四组的砂砾岩体的地震资料作为反演实例，首先对工区进行构造特征，地层特征，沉积特征的分析，然后在地震剖面上对沉积体系进行宏观划分并确定出相界面，最后在地震相控制下进行非线性反演，在此基础上，进一步计算出薄砂体的厚度。通过单井与多井，砂体与测井响应，反演结果与地震剖面的对比表明，相控约束非线性反演得出的结果稳定、可靠，具有明确的地质意义。