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地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟与逆时成像陈可洋;陈树民;李来林;吴清岭;范兴才;刘振宽【摘要】为了进一步提高对地震波传播规律的认识,将波印廷矢量引入到二维地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟中.根据地震波波印廷矢量的波场数值特征,实现了对全地震波场中左行波、右行波、上行波和下行波波场的自动识别与分离.以均匀介质模型、倾斜界面模型以及Marmousi模型为例,开展了相应的数值模拟实验与逆时成像处理.计算结果表明,该方法准确有效,能够实现任意时刻波场快照中方向行波的波场分离,并合成分别由左行波、右行波、上行波和下行波形成的波场快照与数值模拟记录.该方法简单易行,计算量较小,对实际地震资料中方向行波波场的识别、分离、成像及验证具有一定的应用价值.【期刊名称】《岩性油气藏》【年(卷),期】2014(026)004【总页数】7页(P130-136)【关键词】地震波动方程;正演模拟;单程波;波场分离;波印廷矢量;逆时成像【作者】陈可洋;陈树民;李来林;吴清岭;范兴才;刘振宽【作者单位】中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712;中国石油大庆油田有限责任公司勘探事业部,黑龙江大庆163453【正文语种】中文【中图分类】P631.40 引言地震波正演数值模拟技术一直是国际地球物理学界的热点内容之一。
随着地震波动理论和计算机技术的不断发展，自20世纪60年代以来该项技术便得到了飞速发展，其中采用波动方程的地震波数值模拟技术能更好地保持地震波的几何学、运动学和动力学等特征，因此可达到精确模拟地震波传播规律的目的［1］。
地震预测研究的现状与进展地震是一种无法预见的自然灾害，它给人类带来了巨大的损失和影响。
因此，人们对地震的预测和研究非常重视，这也引发了人们对地震预测研究的现状与进展的关注。
一、地震预测基础地震预测是众多科学领域的交叉研究，需要涉及地质学、地球物理学、气象学、物理学、化学等多个学科领域。
在这些学科方面，地震预测的基础主要包括以下几点：1.地震的成因机理地震的成因机理是地震预测研究的基础，它涉及地球内部物理和化学过程和物质构造变化等方面。
只有深刻理解地震的成因机理，才能更好地预测地震。
2.地震观测手段地震预测的关键是地震的观测和监测，它需要用到地震仪、地震监测站、卫星遥感等一系列机器设备和技术手段的支持。
这些手段的发展和使用，对于地震预测的精度和准确性起着决定性的作用。
3.数据分析与处理地震预测需要对大量的地震监测数据进行处理和分析，包括地震波形数据、重力场、地电场、电磁辐射等方面的数据。
通过对这些数据的处理和分析，可以识别地震前兆信号，为地震预测提供依据。
二、目前的地震预测方法目前，地震预测主要包括下面几种方法：1.基于历史记录的预测这种方法是通过对历史上地震频率和时间间隔的观察，预测未来地震的可能时间和强度。
但是，这种方法只是一种概率性预测，其预报准确率较低。
2.基于地震前兆的预测地震前兆包括地震前的地形变化、水位变化、低频振动等现象，这些现象表明地震即将发生。
基于这些前兆现象的监测和预测，能够提高地震预报的准确性。
但是，地震前兆监测和预测的科学性和实用性也存在争议。
3.基于地震模型的预测地震模型是基于地球物理学、地球力学、地球化学等学科的研究，建立的地震发生机制和地震活动性预测模型。
通过模型预测未来地震的时间、地点和震级，并为防灾减灾提供技术支持。
三、地震预测研究的未来尽管地震预测的科学性仍存在较大争议，但这已经不能阻止人们对其进行研究和探索的步伐。
未来地震预测的研究将注重以下几个方面：1.新技术的研究地震预测主要依靠现代监测技术和现代信息处理技术，这都需要不断的技术革新和发展。
叠前Q偏移技术在复杂区地震资料处理中的应用叠前Q偏移技术实现了高分辨率、高保真度的“两高”地震资料处理，同时考虑了地震波传播过程中的高频损失和偏移噪音，实现了补偿介质吸收衰减的高分辨率成像，改善了压制偏移噪音的真振幅偏移处理。
标签：吸收补偿；叠前时间偏移；倾角道集；等效Q值1 引言地震波在地下传播时，由于地下介质并非完全弹性，会发生粘性吸收衰减，这一吸收对不同频率成分影响是不同的，频率越高吸收越严重，这直接导致剖面分辨率降低，相位发生变化。
如果在成像之前或成像过程中，能够补偿或恢复被实际介质改变的波形特征，提高分辨率的同时压制偏移噪音，那么对于高精度勘探是非常有意义的。
本文對常规叠前时间偏移进行改进，在偏移过程中加入吸收补偿因子，在成像时优选成像波场数据，实现了高分辨率、高保真度的“两高”地震资料处理。
2 叠前Q偏移技术Q偏移技术是将地震波传播的地层当作粘性介质，将吸收补偿与叠前偏移有效地结合的资料处理手段，它能够在偏移成像的同时，完成中深层地层吸收补偿，进一步恢复深层弱信号能量，提高资料分辨率，同时改善深层成像质量。
其原理是在常规时间偏移的基础上，考虑了基于Q指数的相位校正和振幅补偿，如下式：叠前Q偏移技术的关键是等效Q场的建立和稳向叠加的实现。
等效Q场的建立是基于引入的粘性参数和等效Q值概念，使每个成像点存在均方根速度和等效Q两个参数，使等效Q值扫描具备可能性，然后根据Q值扫描结果和均方根速度场，建立等效Q场，正确表达了地层粘弹性特点，然后配合均方根速度建立了叠前时间偏移的基础。
稳相叠加算法的实现是基于倾角场的建立。
通过计算地层倾角，保留第一菲涅尔带数据成像，构造倾角道集，实现孔径空变，然后采用稳相偏移算法，实现有效信息叠加，克服了偏移噪声，提高成像结果信噪比。
稳向叠加结果不论是在浅层还是中深层分辨率都有明显提高，层间信息更加丰富清晰，波组特征明显改善，同相轴更加连续收敛。
另外，叠前Q偏移技术还可以沿层输出地层倾角道集，准确反映储层信息，有利于储层反演；同时结合表层吸收补偿技术，形成基于吸收补偿的高分辨率处理组合，物理意义明确，克服了反褶积处理的不确定性，同时该项技术具有以下优点：①边成像边补偿，更科学合理；②横向、纵向分辨率同时提高；③生成共倾角道集，利于压噪。
VTI介质克希霍夫叠前深度偏移及其应用夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【摘要】针对叠前深度偏移速度反演多解性及层位标定和偏移结果不匹配,以伊拉克某构造复杂区块地震资料为例,详细介绍了垂直对称轴横向各向同性(VTI)介质的克希霍夫(Kirchhoff)叠前深度偏移及其应用和注意事项.提出利用剥层层速度修正方法反演层速度和测井曲线趋势约束联合解决速度反演多解性问题;利用叠前时间偏移均方根速度场通过约束速度反演(CVI)获得初始沿层层速度,从而保证初始层速度场的准确性和有效减少剥层层速度修正方法反演层速度的迭代次数;通过VTI介质的偏移解决偏移结果与层位标定不匹配问题.实际应用表明,前述Kirchhoff叠前深度偏移流程,能够有效提高叠前深度偏移工作效率,获得可靠性更强的深度域层速度模型,有效提高速度反演精度,获得与井上层位一致的地震层位,满足勘探开发的需求.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P732-736)【关键词】Kirchhoff叠前深度偏移;横向各向同性介质;Thomsen参数;层剥离;层速度【作者】夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【作者单位】中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.4叠前深度偏移是解决复杂地质构造条件下地震波场成像的有效工具，偏移算法及其理论依据是决定偏移效果的关键[1]。
《复杂介质地震波正演模拟方法及优化策略》读书札记1. 内容概括本读书札记主要围绕《复杂介质地震波正演模拟方法及优化策略》聚焦于书中关于复杂介质地震波正演模拟方法的阐述与优化策略的探讨。
在第一部分，本书介绍了地震波正演模拟的基本概念、原理及其在地震研究中的重要性。
阐述了地震波在正演模拟过程中的基本步骤和原理，包括地震波的产生、传播、反射和折射等物理过程。
重点介绍了复杂介质对地震波的影响，包括介质的不均匀性、多相性、孔隙性和裂性等特点，以及这些特性如何影响地震波的传播和模拟结果。
书中详细阐述了复杂介质地震波正演模拟的具体方法，介绍了不同模拟方法的原理、特点和适用场景，如有限元法、有限差分法、边界元法等数值计算方法。
探讨了各种方法的优缺点以及在实际应用中的限制和挑战，在此基础上，详细描述了模型建立、参数设置、计算过程及结果分析等关键步骤。
重点讨论了地震波正演模拟的优化策略，首先分析了影响模拟效率和精度的主要因素，如计算资源、算法优化、并行计算技术等。
提出了针对性的优化策略和方法，包括改进算法、优化模型参数、提高计算效率等。
探讨了在实际应用中如何根据具体情况选择合适的优化策略，以提高模拟的效率和精度。
最后一部分为实践应用与案例分析，书中通过具体案例，展示了复杂介质地震波正演模拟方法在实际地震研究中的应用，包括地质构造分析、地震灾害评估、油气勘探等领域。
通过案例分析，使读者更好地理解和掌握复杂介质地震波正演模拟方法的应用和优化策略。
1.1 研究背景地震波在复杂介质中的传播是地球科学研究的重要基础，对于地震勘探、工程勘察和地震预警等领域具有至关重要的作用。
由于地下介质的复杂性，如非均匀性、各向异性、断裂和渗透性等，使得地震波的正演模拟成为一个极具挑战性的问题。
传统的地震波正演方法往往基于简化假设，如均匀介质、单相介质等，难以准确模拟复杂介质中的地震波传播行为。
发展新的正演模拟方法以更好地描述和预测复杂介质中的地震波传播，对于提高地震勘探和地震预警的准确性具有重要意义。
复杂介质中平面波模拟的单程波方法在地球物理勘探领域中，平面波模拟是一种有效的技术手段。
平面波模拟可以用于预测地下介质中的物理属性，如速度、密度等。
然而，地下介质往往是复杂的，由不同的材料组成，因此需要采用适当的方法来模拟平面波在复杂介质中的传播。
本文将介绍一种称为单程波方法的技术，该方法能够准确地模拟平面波在复杂介质中的传播。
单程波方法的原理单程波方法是一种数值模拟技术，用于模拟平面波在复杂介质中的传播。
单程波方法的基本原理是将平面波分解为正向波和反向波，分别模拟它们在介质中的传播。
正向波表示波向前传播的部分，反向波表示波向后反射的部分。
在介质中，正向波和反向波会相互作用，产生干涉效应，从而形成复杂的波场分布。
单程波方法的优点是可以准确地模拟平面波在复杂介质中的传播。
具体地说，单程波方法可以处理不同材料界面的反射和折射，以及介质中的散射和衍射现象。
此外，单程波方法还可以模拟多种类型的波，如P波、S波等。
单程波方法的实现单程波方法的实现需要将平面波分解为正向波和反向波，并对它们进行分别模拟。
在实际计算中，可以采用傅里叶变换或有限差分等数值方法来进行模拟。
具体地说，单程波方法的实现步骤如下：1. 将平面波分解为正向波和反向波。
2. 对正向波和反向波进行分别模拟。
在模拟过程中，需要考虑介质中的物理参数，如速度、密度等。
3. 将正向波和反向波的模拟结果进行叠加，得到平面波在介质中的波场分布。
需要注意的是，单程波方法的实现需要考虑多种因素，如计算效率、精度和稳定性等。
为了提高计算效率，可以采用并行计算等技术。
为了提高精度和稳定性，可以采用高阶有限差分等方法。
单程波方法的应用单程波方法在地球物理勘探中有广泛的应用。
例如，可以用单程波方法来预测地下介质中的物理属性，如速度、密度等。
此外，单程波方法还可以用于地震勘探、矿产勘探等领域。
单程波方法的应用案例之一是地震勘探中的地震波模拟。
地震波模拟是地震勘探中的一项重要技术，可以用来预测地震波在地下介质中的传播和反射情况。
VSP波场分离方法研究的开题报告
一、选题背景与意义
波场分离是地震勘探领域中的重要技术之一，其在地震反演、成像等方面有着广泛应用。
传统的波场分离方法往往基于波场分解理论，将全波场分解为P波分量和S波分量，并据此进行分析和处理。
但是，在部分情况下，由于介质的复杂性和地形地貌的
变化，传统波场分离方法难以获得高质量的分离结果，影响地震勘探的精度和可靠性。
因此，本研究将对传统波场分离方法进行改进和优化，提高其适应性和鲁棒性。
二、研究内容
本研究主要采用VSP（Vertical Seismic Profile）波场分离方法，通过采集沿井测量数据，获得多道地震记录，从而获得更准确、更全面的地下介质情况。
具体研究内容如下：
1. 了解VSP波场分离方法的基本原理和优缺点，分析其适用范围和限制因素；
2. 基于地震波传播理论和信号处理方法，建立VSP波场分离的数学模型；
3. 利用数学模型和相应算法，对VSP采集数据进行处理和分析，实现P波和S波分离，并生成对应的分离记录；
4. 对分离结果进行评估和分析，比较VSP波场分离方法与传统波场分离方法的差异和优劣；
5. 在实际应用中，对研究结果进行检验和验证，进一步完善VSP波场分离方法，并提出相应的建议和改进意见。
三、研究意义
本研究通过对VSP波场分离方法的优化和改进，提高了地震勘探的准确性和精度，对
优化地震勘探过程和解决实际问题具有重要实践意义。
同时，本研究也可以拓展波场
分离的研究思路，为地震波传播和成像等领域的研究提供启示和参考。
地震波传播与介质特性的关系研究地震是地球上常见的自然现象之一，也是地球内部能量释放的重要体现。
当地震发生时，地震波将从震源传播到地表和地下各个角落。
地震波的传播与介质的特性密切相关，了解二者之间的关系对于地震灾害的防范和地质勘探具有重要意义。
本文将探讨地震波传播与介质特性之间的关系，通过对地震波的性质和介质参数的解析，可以更好地理解地震波传播的机理和规律。
一、地震波的分类和性质地震波可以分为体波和面波两大类。
体波又分为纵波和横波，而面波又分为Love波和Rayleigh波。
纵波是沿着波的传播方向振动的，而横波则垂直于传播方向振动。
Love波是地壳中横波的一种，而Rayleigh波是地壳中表面波的一种。
地震波具有传播速度快、侵入性强和能量传播远的特点，这使得它们成为地震学研究的重点对象。
二、地震波传播的机理地震波传播的机理是由介质中的弹性性质决定的。
介质的弹性性质可以通过介质的密度、压缩模量和剪切模量等参数来描述。
地震波的传播速度与介质的密度和模量有关，密度越大传播速度越慢，而模量越大传播速度越快。
不同介质的特性决定了地震波在传播过程中的衰减和反射现象，进而影响地震波的强度和幅度。
三、地震波速度与介质特性的关系地震波速度与介质特性之间存在着密切的关系。
一般情况下，地壳由不同的岩石和土层组成，每种物质对地震波的传播速度都有不同的影响。
例如，固体地壳中波速高于液态地壳，致使固体地壳中的地震波传播速度较快。
此外，地壳的饱和度、孔隙率和岩土层的连通性也会影响地震波速度的大小。
因此，通过对介质参数的测量和分析，可以得到不同介质中地震波的传播速度，从而为地震预警和灾害防范提供重要依据。
四、地震波传播与介质特性的应用地震波传播与介质特性的研究在地震学和地质勘探领域有着广泛的应用。
地震学家可以根据地震波在不同介质中的传播速度和衰减特性判断地球内部的结构和物理特性。
地质勘探工程师可以通过地震波速度的测量和分析来确定地下岩土层的分布和性质，为工程建设和资源勘探提供重要依据。
０引言２０世纪９０年代，随着三维地震勘探技术的逐渐成熟，一个立足于以立体方式研究地下介质的应用地球物理理论体系日趋完善。
三维地震理论体系的形成无疑是地球物理发展史上的一个重大进步，它大大提高了地震测量的精度［１，２］。
墨西哥湾的盐下［３，４］、落基山前的逆冲断层［５］和北海的复杂构造带［６］等大量成功的勘探实例充分说明了这一点。
地下介质（地球）有两个固有属性，一是构造形态在三维空间中变化的立体性；二是介质性质在各个方向上变异的复杂性［７］。
地震理论从二维发展到三维，只逼近了地下介质的第一个属性—立体性，而要逼近地下介质的第二个属性（其中包括非均质性等），地震理论必须再经历一次重大的变革，这是地震理论向更高层次发展的必然趋势，也是解决当今高难度油气勘探和高标准油气开发问题的需要。
地球物理学术界从２０世纪末开始将研究重点从基于层状介质的地震模拟反演方法转移到非均匀介质的地震波理论上来［８］。
有关非均匀各向异性介质方面的研究内容［９，１０］也从简单非均匀介质逐渐向更接近实际的复杂介质过渡［１１］，即从起初的ＴＩ（横向各向同性）［１２，１３］、ＶＴＩ（具有垂直对称轴的横向各向同性）［１４，１５］、ＨＴＩ（具有水平对称轴的横向各向同性）［１６］和ＴＴＩ（倾斜横向各向同性）［１７］介质向各向异性介质（如复杂排列的裂缝及断裂带）［１８，１９］和随机复杂介质地震波场研究进展钟伟，杨宝俊，张智（吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春１３００２６）摘要：从传统的层状介质研究发展到对非均匀各向异性介质乃至随机介质研究，是解决当今高难度油气勘探和高标准油气开发问题的需要。
面对这种发展趋势，近年来国内外有关学者进行了大量的复杂介质地震波场研究。
本文对其在裂缝介质、双相介质及随机介质等方面的研究所取得的成果作一综述，以期为今后在该领域的研究积累较为系统的基础资料。
关键词：复杂介质；裂缝介质；双相介质；随机介质中图分类号：Ｐ３１５．３文献标识码：Ａ收稿日期：２００５－０７－０６；改回日期：２００５－１０－２１基金项目：中国石油天然气集团公司“十五”科技攻关项目（１０１００８１２００－３１０００１１）ＡｄｖａｎｃｅｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｉｓｍｉｃｗａｖｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｍｐｌｅｘｍｅｄｉｕｍＺＨＯＮＧＷｅｉ，ＹＡＮＧＢａｏ－ｊｕｎ，ＺＨＡＮＧＺｈｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏ－ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２６，Ｊｉｌｉｎ，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｒｏｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｌａｙｅｒｅｄｍｅｄｉａｔｏｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍｅｄｉａａｎｄｔｏｒａｎｄｏｍｍｅｄｉａ，ｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｒｅｓｅｎｔｙｅａｒｓ，ａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｓｅｉｓｍｉｃｒｅｑｕｉｒｅｄｏｆｃｏｍｐｌｅｘｍｅｄｉｕｍｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆｃｏｍｐｌｅｘｍｅｄｉｕｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅｄｍｅｄｉｕｍ，ｂｉ－ｐｈａｓｅｍｅｄｉｕｍａｎｄｒａｎｄｏｍｍｅｄｉｕｍ，ｓｏａｓｔｏａｃｃｕｍｕｌａｔｅｔｈｅｂａｓａｌｓｙｓｔｅｍｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘｍｅｄｉｕｍ；ｆｒａｃｔｕｒｅｄｍｅｄｉｕｍ；ｂｉ－ｐｈａｓｅｍｅｄｉｕｍ；ｒａｎｄｏｍｍｅｄｉｕｍ文章编号：１００４－５５８９（２００５）０４－０４０２－０７世界地质ＧＬＯＢＡＬＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ．２４Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００５第２４卷第４期２００５年１２月介质［２０，２１］发展。
在复杂介质地震波场方面，尽管多数研究是对传统地震理论的改良，但已有一部分研究直接涉及层状非均匀介质甚至非层状随机介质。
复杂介质是各种非均匀介质的一种泛称，在物理上指各向异性介质、黏弹性介质、多相介质和随机介质等，在地震勘探中则表现为各种裂缝介质、孔洞介质、含流体介质和其他各种类型的复杂介质［２２，２３］。
从近些年的研究结果来看，对复杂介质中地震波场的研究主要集中在裂缝型介质、双相介质和更抽象的随机介质三个方面。
１裂缝介质许多高产油藏的产层都是天然裂缝性地层，裂缝描述是油气藏开发中的重要组成部分。
确定裂缝密度最大的区域及识别或预测裂缝发育方向，对油气藏勘探和开发有着十分重要的现实意义。
对裂缝介质的研究是判断油气运移方向、确定有利聚集区带的关键。
目前，裂缝型介质的波场研究大致有三种对象，一是针对具有各种不同排列形式的多条裂缝系；二是将断裂带作为一个整体；三是针对含大量微裂缝的介质［４，２４，２５］。
多条裂缝系在许多油气藏中，流体运动通常是受多条呈某种排列形式的裂缝控制的，这些裂缝使介质在地震波场的尺度上呈现出各向异性特征。
科罗拉多矿院波现象中心与施伦贝谢剑桥研究中心［２６］联合进行了一项研究，选择一组最普通的垂直裂缝，将其基质看成均匀各向同性介质，用线性滑动理论研究其地震波场特征。
模拟发现，这组裂缝产生的波场效应等效于三斜对称介质，它取决于２１个弹性刚度系数，但只用裂缝方位和８个独立的参数（背景系数λ、μ和６个裂缝柔度）就可以充分定义这种介质模型。
这种三斜各向异性裂缝介质的相对简化意味着背景参数和裂缝柔度可以从有效刚度参数中求出，但还需进一步了解这些刚度对地震波场的影响程度，这也是由地震数据对裂缝进行描述的关键。
研究结果表明，根据地震纵波、分裂横波等信息可以粗略地估计裂缝方位、弱度和背景速度。
断裂带作为整体在将断裂带作为一个整体进行波场研究方面，科罗拉多矿院波现象中心进行了系统的断裂带反射和透射波研究［２７］。
认为断裂带在调节地球内部形变；传输液体和气体以及控制地下物质走向等方面起着重要作用。
因此，用波场遥测并确定断裂带对油气勘探开发具有重要意义，但还需进一步正确地提取断裂带中错综复杂的裂缝的几何特性和物理特性，如裂缝方位、柔度和密度等。
尽管利用断裂带的捕获波进行探测（传统方法）仍是一种有潜力的高分辨率手段，但并非总能记录到具有相当能量的这种捕获波，并加以正确的解释。
其原因为：①捕获波需要沿断裂带传播一定的距离才能形成，地面记录的波形特征主要取决于断裂带内部传播路径的长度和断裂带的宽度之比；在地震勘探中为记录到有相当能量的捕获波，通常要进行长炮检距测量或借助于ＶＳＰ数据；②沿断裂带的非均质性可能严重破坏捕获能量，背景介质速度的某种不对称性也会引起不同程度的能量漏失；③当震源或接收器位置远离断裂带时，记录到的捕获能量又明显减小。
为此，开展了断裂带波场的数值模拟试验，以期找到替代方法。
在试验中，选择了两种类型的断裂带，即以低速层为特征的裂缝带和以复杂剪切带为特征的理想断裂带，并设计了试验规模、断裂带特征参数、背景介质速度与密度、裂缝的刚度以及观测系统参数等。
在比较不同断裂带模型地震响应的基础上，通过数据分析和理论推断，发现断裂带的反射波和透射波可能在很大程度上受其内部结构和几何形态的影响，试验的结论为：①断裂带，无论是低速层型还是断裂型，都具有相当大的反射和透射系数；②由一组断裂或裂缝组成的断裂带能改变波形的相位，并使地震响应具有频率依赖性；③断裂带内部特征的小尺度（与主波长相比）变化，如裂缝强度的随机扰动，内部介质速度的改变等，对地震响应的影响较小，波形几乎不改变。
因此，剪切型断裂带在观测波长范围内可以用平均特性介质（等效介质）来有效地模拟。
④断裂带内部结构所涉及的各种因素，如裂缝密度、分布模式和方位等，对波场有不同的影响。
微裂缝介质在含大量微裂缝介质的波场研究中，荷兰Ｄｅｌｆｔ技术大学提供了一种基于非均匀介质的弹性波有限差分模拟方法［２８］。
尺度远小于地震波长的非均匀性无法用地震波来独立、有效地识别，但它确实对波场的振幅和相位有显著地影响。
在长波长范围内，包含小尺度非均匀性的均匀层状介质能有效地表征为均匀介质，小尺度非均匀性的特征为视各向异性和（或）衰减和弥散，在大多数钟伟杨宝俊等：复杂介质地震波场研究进展４０３第４期带包裹体的层状介质中波的传播方法都基于这种有效介质概念。
对包含大量小尺度裂缝的非均匀介质中弹性波的传播，在计算方法中不考虑施加在裂缝边界上的显式边界条件，而通过引入二次点源方法来识别裂缝的存在，二次点源的强度根据扰动理论来计算。
为正确表示出有限差分网格上的点源，采用一种基于微裂缝散射场积分表达式的渐近方法。
这种不牵涉边界条件的波场计算方法实质上是基于以非均匀介质背景条件下的积分方程方法的推广。
对于裂缝性储集层的勘探，确定裂缝的密度和取向十分重要。
传统的研究方法是利用钻井取芯和测井资料进行裂缝检测，这些裂缝检测结果只在特定的井位有效，同时还需结合其他地质测量资料进行判断。
而地震资料的空间覆盖范围比钻井资料要宽得多，所以利用地震资料进行裂缝参数的定量计算有很强的实用性。
对于裂缝检测，今后采取的物理勘探方法可包括：①利用地震速度检测；②横波（及转换横波）地震勘探方法；③ＶＳＰ（垂直地震剖面）法检测；④利用地震属性参数（包括振幅、层速度和层频率差等）方法；⑤利用三维相干技术方法。
２双相介质通常情况下，油气藏往往表现为双相介质。
双相介质理论能更准确地描述实际地层结构和地层性质，自然也就更能适应越来越复杂的油气储藏勘探的实际需要。
对双相介质的研究，不仅对地球物理学理论的丰富和发展有十分重要的理论意义，而且对复杂介质的地震勘探与开发、油气横向预测等均具有重要的理论与实际意义。
在油气地球物理界，双相介质研究是一个大难题［２９］。
２０００年，英国地质调查局（ＢＧＳ）爱丁堡各向异性项目组（ＥｄｉｎｂｕｒｇｈＡｎｉｓｏｔｒｏｐｙＰｒｏｊｅｃｔ）曾发表过一篇有关用地震各向异性预测裂缝储层中流体饱和度和渗透率的研究报告［３０］。
项目组从裂缝的地震各向异性效应入手，检验了裂缝柔度对流体特性变化的敏感性，探讨了地震各向异性测量结果与孔隙或裂缝中流体之间的联系，并推导出简单的解析表达式。
经实验室和野外数据证明，裂缝的法向柔量与剪切柔量之比与流体饱和度、纵横波反射系数及汤姆森各向异性参数直接相关。
近两年，加拿大卡尔加里大学Ｄａｌｅｙ发表了一篇题为“液体／固体界面的转换系数”的文章［３１］，指出当地震波的上行传播射线在地面被接收时，位移的垂直和水平分量不是相关的入射振幅的矢量分解，而是Ｐ波或Ｓｖ波射线与这个界面上的两个相关反射波至（ＰＰ和ＰＳｖ，ＳｖＰ和ＳｖＳｖ）之间更复杂的相互作用的结合。
