论文依托导师的自然科学基金项目《基于组分型弹性孔隙介质的天然气水合物饱和度研究》及863计划项目《海上时移地震油藏监测技术》,基于组分型弹性孔隙介质理论,利用有限差分方法实现了三相组分型弹性孔隙流体介质模型中的地震波场数值模拟,分析总结了地震波在组分介质模型中传播的波场特性。结合储层实际资料考察了流体替换过程中相关地震属性的变化。本文的研究成果可以拓展到与孔隙介质储层有关的石油、天然气能源和水资源等领域的地震勘探与开发中,对于人们认识和理解含流体多孔介质中波的传播规律以及表征地下介质的构造与岩性特征等方面,具有重要的理论与实际意义。在导师的指导下和继承前人成果基础上,主要的研究工作如下:1、简述了Biot理论、组分型孔隙介质理论和波场数值模拟技术的发展历史及研究现状。2、阐明了三相组分型弹性孔隙流体介质各弹性参数的组分型计算公式,这些计算公式统称为孔隙介质组分方程法。建立起新的波动方程及速度表达形式,并与前人的经验公式法进行了试算对比。本项内容是后续研究工作的基础。3、针对三相组分型弹性孔隙流体介质,建立了二维波动方程的交错差分格式,讨论了其初始条件、稳定性条件、边界条件。运用VC++编程实现了三相组分型弹性孔隙流体介质模型中的波场数值模拟,模拟出各理论地质模型中的合成地震记录和地震波传播快照图,分析解释这些图形中观测到的纵、横波及波的反射、透射、折射、绕射现象,从而总结出三相组分型弹性孔隙流体介质中地震波传播的规律。4、在上述工作基础上,重点分析了流体替换过程中相关地震属性的变化情况。首先根据孔隙介质组分方程法计算出三相组分型弹性孔隙流体介质的弹性参数随孔隙度、饱和度变化情况;其次用已设计出的正演模拟程序模拟出不同孔隙度、饱和度时的波场快照图、波场快照差异剖面、合成记录差异剖面,并用MATLAB生成振动图及振动差异图;最后,结合渤海实验区的实际储层资料定量地分析孔隙度、饱和度变化对波场的影响。5、针对以上介绍的孔隙介质组分方程法的不足,对NIU2组分公式进行了研究。选取适当的模型参数,计算了密度、速度、泊松比随孔隙度、饱和度变化趋势,并对比分析了两公式的区别。