VSP和多波多分量技术各有其优点,二者结合,再加上含有丰富信息的叠前数据资料,使得三维VSP多波叠前反演为提取储层参数,进行储层描述开拓了空间。多信息的融合，提高了反演的精度，减少了反演结果的非唯一性。本文通过对地面地震理论模型和VSP理论模型的正演分析证实了各向异性对于VTI介质的影响。采用广义线性算法中的阻尼LSQR算法进行反演研究，理论模型反演和实际三维VSP资料反演均证实了叠前反射纵波和转换波联合反演所得结果是可信的，结合测井资料进行验证后，利用反演所得储层参数，圈定储层在纵向和横向空间的发育范围，从而实现了对储层的预测和描述。这些结果对于油气藏勘探开发提供了直接依据，有着极高的实用价值和极广阔的应用前景。本文主要在以下方面开展研究工作：（1）分析各向异性介质和VSP的特点，为正演提供理论基础。（2）推导VTI介质精确反射系数和透射系数方程，以此为依据实现对地面地震和VSP理论模型的正演，验证各向异性对VTI介质的影响，并为后期反演做准备。（3）采用广义线性反演算法对两种理论模型进行反演处理，分析不同反演算法对不同参数的反演精度，验证联合反演的优越性。（4）将所得到的叠前联合反演算法流程应用于实际三维VSP叠前数据体，得到岩性参数剖面，结合测井资料验证所得结果的可靠性。（5）利用测井资料确定储层所在时间段，通过层切片技术圈定储层纵向和横向空间发育范围实现对储层的预测和描述。