随着油气资源需求量的不断增加,构造简单、容易开采的油气藏开发已经远远不能满足要求,勘探开发的重点落在了越来越复杂的非均质储层上,这就对油气勘探技术提出了更高的要求。常规反射波模拟方法在解决关于复杂非均质储层的问题时出现了局限性,于是针对非均匀介质的散射波模拟方法发展开来。本文主要进行非均匀介质散射波场的正演模拟研究,内容分以下几个方面:(1)利用基于Green函数的积分法数值模拟地震波的散射波场,分别利用上、下行Green函数进行地震波前向散射波场、背向散射波场正演模拟。引入多尺度模型建立方法和可变网格Green函数积分法实现小尺度非均匀介质的散射波正演模拟。并通过模型数值试算验证了Green函数积分正演算法的正确性和可行性。(2)利用规则网格和可变网格Green函数积分法正演模拟起伏地层、孔缝等非均匀介质的地震散射波场,对不同尺度的起伏地层和不同物性参数的孔缝介质散射波场特征进行了分析。研究了散射体尺寸与散射波场特征之间的对应关系。(3)利用单程散射波积分模拟算法对散射波场的叠前深度偏移进行了初步研究。并对起伏地层、孔缝等非均匀介质模型进行了偏移试算,通过对偏移剖面的分析来验证正演算法的正确性。(4)对实际包含缝洞介质的复杂模型进行正演模拟。进行非均匀介质的散射波场特征分析,验证散射波Green函数积分法的适用性和程序的可移植性。