随着石油和天然气田开发工作的不断深入，地震勘探面临的地质条件日益复杂多变，我们在寻找隐蔽油气藏、精细刻画地下储层、油层的展布等工作中面临更大的挑战，迫切需要发展和提高油气勘探的技术水平，特别是作为寻找油气藏主要依据的高精度储层反演技术，更是需要快速的发展。对于厚度较小的储层，常规的反演方法达不到勘探精度，很难在地震剖面上区分开储层的顶底反射面，以此我们提出一种不同于传统方法的储层反演方法，即高精度谱反演方法。高精度谱反演方法是在谱分解和非线性算法的基础上发展而来的储层反演方法，其主要特点是先对地震资料进行谱分解，获得不同频段的谱分解资料，再加权平均各频段地震信息，调整加权系数，反演出波阻抗或其他储层参数信息，以获得高分辨率的反演结果。谱反演方法的基础是谱分解。通过谱分解，我们将地震道里的瞬时属性提取出来，这些属性可以用来提高地震资料的分辨率。例如，利用地震道的瞬时频率响应与薄层的关系，恢复受调谐作用影响而不明显的薄层信息，这样生成的地震剖面包含了更丰富的地层信息，在测井资料的约束下，可以进一步提高地震资料的分辨率。从理论上讲，利用这种方法，通过不断调小谱分解时窗，即可得到任意小的薄层信息，达到提高分辨率的效果。在谱反演中，反演算法的选择将直接影响到反演的结果，因此，选择合适的反演算法是一项重要的工作。我们知道，地球物理问题绝大多数都是非线性问题，为了解决这些非线性问题，地球物理学家提出了很多非线性算法。为了提高反演精度，获得更可信的反演结果,我们对比了四种非线性算法的特点，综合比较后，我们采用模拟退火法进行反演运算。本文简要分析了谱反演能够提高分辨率的原因，详细推导了谱反演的目标函数，用小波变换代替了常规的时频分析算法，结合模拟退火法反演获得高精度的波阻抗信息，并通过实际资料应用验证了高精度谱反演方法的可行性。