页岩油是当前油气勘探开发的研究热点,其中天然裂缝的精准预测是提高页岩油资源规模和产能的关键参数。现有高分辨率地震资料受强能量的反射波屏蔽影响,对天然裂缝的预测精度低,无法满足页岩油储层高效开发动用的需求。因此,提出了一种针对页岩油储层天然裂缝精准预测的非均质储层地震精细刻画技术,采用扩散滤波方法将待处理的地震数据当作“热源”进行扩散传播,通过地震数据体的全局迭代处理,从耦合的地震数据中相对保幅地分离出反射波数据体和散射波数据体,并在散射波数据体基础上,通过提取相干体、蚂蚁体等反映储层非均质性的地震属性,精细预测天然裂缝的发育区。结果表明:通过地震数据体迭代可以实现地震反射波和散射波2种波场的相对保幅分离,其中分离出的地震反射波反映了大尺度的地质构造背景趋势的地震响应,散射波反映了小尺度的非均质储层的地震响应;地震反射波和散射波2种数据体的分离程度需要根据地质需求进行优化调整。应用该技术对松辽盆地三肇地区青山口组进行页岩油天然裂缝钻前预测,天然裂缝预测符合率可从原有高分辨率地震资料的25%提高到75%,裂缝性储层地震响应得到精准刻画,并得到电成像测井资料的实钻验证。研究成果对于同类型裂缝性油气藏的高效勘探开发具有重要的技术参考价值。