不同的裂隙介质拥有不同的地震响应特征,地震响应特征只是裂隙介质表现在人们面前的一种表象,如何通过表象弄清裂隙介质的本质一直是地球物理工作者的重要课题,本文的数值模拟研究重点亦在于此。 本文首先对Hudson裂隙理论和Thomsen裂隙理论进行了必要的分析,并据此对EDA介质的纵横波速度进行了数值模拟,并提出了几何平均法。在此基础上主要进行两方面的分析工作:一是裂隙流体与地震响应特征的内在联系;二是裂缝方向和裂隙密度与地震响应特征间的内在联系。 前者主要是找到对裂隙流体最敏感的地震响应,从而识别流体异常。文中通过数值模拟从岩石尺度和地震尺度对一些属性进行了流体敏感度上的分析并给出了这些属性识别流体异常的效果和应用限制。 后者通过对EDA介质中的方位P波反射系数计算方程式的变形形成了解决问题的两套方案:一种从多测线数据的角度出发,给出直接利用地震振幅反演裂缝方向的解析式,在解出裂缝方向后分析余下项与裂隙密度的内在联系,给出了利用1/A预测裂隙密度的近线性关系式;另一种是从传统的AVO角度出发,在新提出的宏观裂缝项C和微观裂缝项D概念的基础上,给出了利用梯度计算裂缝方向的解析式以及利用宏观裂缝项C估计裂隙密度的近线性关系式。 本文提出了一种多测线条件下直接应用地震振幅识别裂隙流体及裂隙流体类型的新方法,发现分析不同方位角和不同入射角和炮检距的反射振幅响应构造目标层位归一化幅度图上的数值点分布就可以确定裂隙流体的类型。此外,一种新的交汇图法C-D交汇图也被用来识别裂隙流体,它的效用不以测线方位的不同而有所改变,且三类充填物很易分辨开,这两点都比传统的P-G交汇图法好。 本文的研究成果,特别是本文用数值模拟方法在这一领域的尝试,为利用地震数据识别流体异常和流体类型,检测和预测裂缝性质的研究和油田的勘探和开发提供了更广阔的思路和新的方法。