页岩油作为最常见的非常规油气资源,已经成为解决我国油气资源储备不足的一个重大突破口。潜江凹陷位于江汉盆地中部,油气资源储备丰富。但由于我国目前的页岩油开采经验不足,还未有成体系研究技术手段,所以对潜江凹陷的页岩油储层预测研究具有重大的现实意义。潜江凹陷的主要储集类型为盐间页岩油储层,研究显示页岩通常具有较强的各向异性,若要对潜江凹陷的储层进行研究首先就要对各向异性页岩进行研究。本文首先针对页岩的各向异性建立了页岩各向异性岩石物理模型,以各向异性SCA+DEM模型为核心,结合Brown-Korringa流体替换模型,建立了一个符合实际工区地质情况的各向异性页岩模型。同时通过推导VTI介质的精确Zoeppritz方程,在贝叶斯反演框架下引入柯西分布来反演高精度的常规储层弹性参数,提出了针对VTI介质的AVO非线性反演方法,通过对潜江凹陷实际工区进行反演,得到了初步的反演结果,证明了此方法有效性。论文最后利用岩石物理模型和实际工区岩石物理分析得到的各向异性参数及弹性参数关系,设计了三种储层敏感参数组合,并利用AVO反演直接反演敏感参数组合,通过对三维反演结果的分析,可以有效对页岩储层进行预测。为潜江凹陷储层预测研究提供一定的方法思路。