地震各向异性研究是当今地球物理界研究的热点和难点之一。大量数据表明地下岩层的地震各向异性是普遍存在的。所以地震波正演和各向异性参数的分析是现阶段地震勘探的主要内容。传统地震勘探的基本假设模型是均匀各向同性的，然而地球介质是复杂的，是各向异性的，这必然导致一定的误差。各向异性介质中地震波的传播比在各向同性介质中更为复杂，特别是在井间地震勘探中，给建立在各向同性波动理论上的传统研究和生产带来了挑战。因此，对地层介质各向异性的研究，可为油气勘探和开发中的地震波场成像以及储层描述奠定基础。论文从各向异性介质的基本理论出发，阐述了各向异性介质中的波动理论，给出了各向异性介质弹性参数与Thomsen参数之间的定量关系，可以通过实际资料中所能得到的地层岩性信息以及纵横波速度，估算各向异性弹性参数。论文来源于国家科技重大专项“海上斜井井间地震资料处理方法研究”子课题。论文推导了井间地震二维二分量VTI介质速度-应力一阶微分方程任意阶时间和空间精度的交错网格差分格式并程序化，采用完全匹配层吸收边界条件实现了井间二维复杂地质模型中的波场正演，较详细地分析了在各向异性介质中不同地质模型的波场特征以及对各项异性参数变化时波的变化进行分析，为波场识别与分离奠定了基础。此外，论文在前人工作的基础上，分析论证了在VTI介质中，利用P、SV波传播时间方程的泰勒展开式，求得包含地层信息的水平速度以及较为准确的波传播时差，可实现井间地震波弹性参数的反演。