海相碳酸盐岩在我国分布广泛,如今塔里木盆地、四川盆地以及鄂尔多斯盆地已成为我国海相碳酸盐岩油气勘探的重点地区。随着海相碳酸盐岩油气勘探技术的提高,己取得普光、元坝、塔中等地区的油气发现和突破。在一定条件下,碳酸盐岩及礁滩是石油和天然气的理想储集场所。碳酸盐岩油气藏以其圈闭类型多、储集性能优越、含油气性良好、产量高等有利因素,一直受到地质学家和地球物理学家的重视。从单纯的碳酸盐岩定义、结构、分类与沉积环境等地质学研究到相储层特征、地震波反射特征、储层识别与预测技术等,都是油气勘探中的重要研究内容。碳酸盐岩隐蔽油气藏勘探由于储层空间分布的非规则性、多尺度性及勘探技术分辨率的限制,在勘探过程中仍然存在诸多困难。鉴于问题的复杂性,目前对储层还难以进行有效识别和预测。针对勘探和解释难点,本文用数值模拟方法研究储层在地震记录上的响应特征规律,研究成果对储层识别和油气预测具有很高的应用价值和实际意义。本文系统介绍了生物礁的形态分类以及分布特征,同时,对生物礁滩储层地震响应特征作了比较全面的分析,为正演模型的制作和正演结果解释奠定了一定的基础。另一方面重点研究了褶积模型地震波场数值模拟方法。通过对各种类型的碳酸盐岩礁滩地层进行地质建模,运用褶积地震波正演成像,建立相应地层的地震响应模式,总结碳酸盐岩反射地震波场识别特征与储层预测方法,一定程度上可以指导油气勘探及解释工作。本论文主要开展了以下几方面的工作:第一、了解生物礁的形态分类、分布特征以及结合实际地震资料分析生物礁滩储层的地震响应,探索碳酸盐岩礁滩的响应特征。第二、详细论述了褶积算法以及褶积法合成地震记录的过程,根据基于控制点二维封闭结构地质体模型建立的策略,掌握了褶积模型正演方法并进行复杂的波场数值试验,并尝试在不同频率下的波场成像,效果很理想。第三、利用褶积法,构建了典型的点礁、塔礁、台地边缘礁和滩等礁滩地质模型并作正演模拟,同时取得了较好的效果。最后结合川东北元坝、盘龙洞等实际地震和地质资料建立褶积正演模型,采用不同频率子波对两个礁、滩模型作褶积正演,分别和原始地震剖面记录进行比较分析,最终认为,对台地边缘礁进行正演数值模拟时采用低频子波较为理想,而对于鲕粒滩则选用中频。这些研究对当前低分辨率条件下碳酸盐岩地震相分析与猜测地质模型的建立具有较好的指导作用。