在精细的地震勘探工作中,特别是在实际储层研究工作中,所涉及的介质往往是局部非均匀的。在这些局部非均匀介质中,小的异常存在而且分布极不规则,在油气预测、储层研究中需要研究储层的精细结构,这些小尺度的异常会明显地影响地震波的传播,需要加以考虑。另外,地震波在地下介质中传播途经小尺度非均匀体时发生散射,从而对地震记录产生影响,再使用常规地震的理论和方法,效果必然会不好。实际岩层对在其中传播的地震波有吸收作用,使其能量发生损耗,实际的地球介质性质更接近于粘弹性体,单纯应用理想弹性介质模型时不能解释许多实际问题。为了解决这些问题,应从地下介质的描述和相应的波场理论等基础工作开始进行研究。建立三维粘弹随机介质模型并对其波场模拟是十分必要的,然而三维正演模拟需要较大的内存和计算速度,该问题可通过并行计算可解决。通过网络把PC机连接成为一个PC cluster,将计算所需内存分配到PC cluster中的每个PC机(节点)上,并使多个CPU同时并行运算,从而使可计算规模大大增加,计算时间显著缩短。通过建立和正演模拟三维粘弹随机层状含溶洞介质模型,能较好地模拟复杂非均匀随机介质中的地震响应,有助于对溶洞裂隙型油气藏地震波场的了解和指导其实际数据的解释。