随着经济的发展,沉积岩中的油气已经无法满足社会的需求。潜山油气藏作为新时期的勘探对象之一,有着非常重要的勘探价值。然而,渤海潜山类型多样,埋深变化大,地震资料品质差异大,大量的信息在地震剖面上通过肉眼分辨不出来。为了解决这类复杂储层油气藏的勘探开发问题,需要建立精确的参数模型,选取合理的数值模拟方案进行解释,才能掌握储层的细节特征,进而更好的认识潜山内幕的波场规律,为后续油气藏储层预测奠定基础。本文针对渤海某油田潜山储层勘探中面临的地震波场数值模拟难点问题,选取2类典型潜山储层——花岗岩裂缝型潜山储层和碳酸盐岩缝洞型潜山储层,从地质模型的精细描述和典型反射特征的数值模拟出发,提出了一套适合于渤海潜山储层的地震波场数值模拟技术。本文共包含2项主要研究内容:(1)花岗岩裂缝型潜山储层的地震波场数值模拟。本文研究区的储层内部结构复杂,储集类型主要以孔隙型为主,在数值模拟建模过程中储集空间在纵横向的分布缺乏准确有效的表征方法;此外,花岗岩内幕存在高陡反射特征,这种高陡反射的成因目前还没有一个定论(真实存在还是处理过程中的虚假现象)。因此,本文首先提出了基于叠前弹性参数反演属性建模的数值模拟技术,该方法能准确表征储集空间的发育位置。结合波动方程数值模拟方法,综合分析了花岗岩潜山储层的地震响应特征;然后,分别从破碎带,偏移成像误差,冲沟等可能的地质成因角度出发,通过构建不同的模型进行正演模拟,对比分析了花岗岩内幕高陡反射的可能成因。(2)碳酸盐岩缝洞型潜山储层的地震波场数值模拟。本文研究区的实测井少,已知资料不足,给解释带来很大困难,并且在数值模拟过程中缝、洞的刻画一直是储层建模的难点。因此,本文提出了基于裂缝检测属性的建模技术,并采用岩石物理模型等效计算的裂缝参数对模型进行物性填充,该方法可以有效地提高模型精度。最后采用波动方程方法进行数值模拟,结合模拟结果与叠前裂缝检测信息综合分析了裂缝储层的波场特征。本文提出的数值模拟方案在渤海某油田取得了较好的应用效果,得到了下面几点认识:(1)对于花岗岩潜山储层,波峰波谷交替出现时,裂缝发育较好;潜山下方出现短段波峰反射能量团时,裂缝基本不发育;(2)花岗岩潜山内幕高陡反射可能成因依次为:破碎带成因>多次波成因>上覆地层偏移误差成因;(3)对于碳酸盐岩缝洞型潜山储层,裂缝和孔洞的发育直接影响潜山顶界面的振幅值,影响大小与缝洞规模以及其与潜山界面的相对位置直接相关;(4)垂向发育的缝洞可以形成“串珠状”反射特征;横向发育的裂缝产生强能量的“波谷+波峰”反射;高角度裂缝产生孤立的弱波峰形态。这些结论对于后续的潜山储层油气预测具有很高的参考价值。本文提出的数值模拟方法除了应用于花岗岩储层和碳酸盐岩储层的数值模拟外,还可以应用于其他复杂储层的数值模拟,具有较强的实际应用价值。