我国石油可采资源量255亿吨，迄今只探明74亿吨，探明率仅为29％，远低于64％的世界平均探明率；截止到2005年底，我国石油剩余可采储量25亿吨，但石油平均采收率只有33.2%，远低于45%的世界平均水平。2006年我国年产原油1.8368亿吨，石油净进口量为1.6287亿吨，进口依存度为47%，已超过国际石油安全警戒线（40%）。这说明：我国拥有丰富的石油资源潜力，但有效地将石油预测资源量转化为探明储量和可采储量，已成为保障我国能源安全和经济可持续发展的重大战略问题之一。
提升石油资源探明率和采收率的关键问题在于提高油气藏的探测精度，尤其需要提高石油勘探“尖端武器”–地球物理探测技术的精度。我国80%以上油气藏皆呈现较强的非均质性。针对非均质油气藏地球物理成像、油气储层预测和流体识别三大技术难题，必须建立基于“横向非均质模型”的油气藏地球物理探测理论，催生以“精细成像”为核心的新一代地球物理技术。该基础理论研究拟重点解决以下三个科学问题。
（1）非均质储层物理场响应特征及有效表达；
（2）复杂介质地震波传播与成像；
（3）不同地球物理场信息融合模型。
针对上述科学问题研究的总体学术思路是：①从我国勘探实际目标出发，建立典型非均质油气藏模型，通过地球物理实验研究其响应特征；②结合实际地球物理数据采集条件，研究非均质油气藏地球物理响应特征，并建立其简洁、适用且有效的数学表达；③提升非均质地层中地震波传播研究的理论水平，发展保持地震波动力学特征的成像技术，为储层的精细描述奠定基础；④建立地球物理多信息融合模型，发展综合地球物理技术，提升非均质油气藏描述的精度和表征的确定性；⑤在实际依托区验证地球物理理论方法与技术实效。
本项目针对“油气预测资源向油气探明储量和可采储量高效转化”这一重大战略问题，面向支撑我国石油产能的非均质砂岩油气藏和具有巨大勘探潜能的碳酸盐岩油气藏，进行地球物理基础理论研究，预期达到以下目标：
（1）解决“地球物理响应、波场成像和信息融合”三个科学问题，创新与发展油气地球物理探测基础理论。
（2）在非均质油气藏地震波响应的有效表达、地震成像非欧几何的保结构算法理论、井地电磁成像理论与技术研究方面取得突破性进展。
（3）在理论突破的基础上，直接带动一批相关联的地球物理技术产出，提高构造成像、储层预测与流体识别等方面的技术水平，显著提高我国地球物理探测技术的自主创新能力，预期十年内在石油产业中发挥效益，提升非均质油气藏探测精度10％。